Jaký tepelný akumulátor zvolit. Tepelný akumulátor pro topný systém - konstrukce a princip činnosti

Akumulátor tepla (TA, vyrovnávací nádrž) je zařízení, které zajišťuje akumulaci a uchování tepla na dlouhou dobu pro jeho další využití. Nejjednodušším příkladem akumulačního zařízení je běžná domácí termoska. Jako další příklad můžeme jmenovat běžná cihlová kamna, která se při spalování paliva zahřejí a po dohoření kamna ještě několik hodin vydávají teplo a vyhřívají místnost.

Použití vyrovnávací nádrže v systémech vytápění a zásobování teplou vodou zajišťuje nepřetržitý přívod ohřátého chladiva do topných zařízení bez ohledu na to, zda je kotel v provozu tento moment nebo ne.

Tepelný akumulátor také umožňuje zvýšit účinnost celého systému, zvýšit životnost zařízení a výrazně snížit spotřebu energie na vytápění prostor a ohřev vody.

Největší efekt z použití TA je patrný u systému pracujícího na bázi topného kotle na tuhá paliva. To umožňuje dosáhnout výrazné úspory paliva (až 25-30 %) a zvýšit účinnost kotle až na 85 %.

Hotovou bateriovou nádrž si můžete zakoupit v obchodě nebo si ji vyrobit sami. V tomto případě je důležité správně vypočítat jeho kapacitu a další technické parametry a také správně připojit vyrovnávací úložiště do topného systému.

V tomto článku:

Konstrukční vlastnosti tepelného akumulátoru

Nákres akumulační nádrže

Hlavním prvkem každé TA je tepelně akumulační materiál s vysokou tepelnou kapacitou.

V závislosti na typu použitého materiálu mohou být akumulátory tepla pro kotel:

• pevné skupenství;
• kapalina;
• parní;
• termochemické;
• s přídavným topným tělesem atd.

Pro vytápění a zásobování teplou vodou soukromých domů se používají zásobníky teplé vody, kde jako akumulační prvek působí voda, která má vysokou měrnou tepelnou kapacitu.

Místo vody se někdy používá, určená pro domácí topné systémy.

Příkladem ohřívače vody s přídavným elektrickým topným tělesem pro systém zásobování teplou vodou je moderní zásobníkový ohřívač vody.

Klasický akumulátor tepelné energie je uzavřená kovová nádrž různých objemů (od 200 do 5000 litrů nebo více), obvykle válcového tvaru, uzavřená ve vnějším plášti (pouzdře).

Mezi nádrží a vnějším pláštěm je izolační vrstva z tepelně izolačního materiálu.

V horní a spodní části zásobníku jsou dvě trubky pro připojení k topnému kotli a k ​​samotnému topnému systému.

Ve spodní části je obvykle vypouštěcí ventil pro vypouštění kapaliny a nahoře je bezpečnostní ventil pro automatické odvzdušnění při zvýšení tlaku uvnitř vyrovnávací nádrže. Mohou být také příruby pro připojení snímačů tlaku a teploty (teploměr).

Trubkové elektrické ohřívače

Někdy uvnitř vyrovnávací nádrže lze nainstalovat jeden nebo více přídavných ohřívačů odlišné typy:

• elektrický ohřívač (TEH);
• a/nebo výměník tepla (spirál) napojený na další zdroje tepla (solární kolektory, tepelná čerpadla atd.).

Hlavním úkolem těchto ohřívačů je udržovat požadovanou teplotu ohřevu pracovní tekutiny uvnitř ohřívače.

Uvnitř zásobníku může být také výměník TUV, který zajišťuje ohřev teplé vody ohříváním pracovní kapaliny otopného systému.

Princip činnosti akumulační nádrže

Topný okruh s akumulátorem tepla

Princip fungování TA pro kotel na tuhá paliva na základě vysoké specifické kapacity pracovní kapaliny (vody nebo nemrznoucí směsi). Připojením nádrže se objem kapaliny několikrát zvětší, v důsledku čehož se zvýší setrvačnost systému.

Chladicí kapalina ohřátá kotlem na maximum si přitom dlouhodobě uchovává teplotu ve výměníku a proudí podle potřeby do topných zařízení.

Tím je zajištěno pokračující operace topných soustav i při zastavení spalování paliva v kotli.

Podívejme se, jak systém funguje s kotlem na tuhá paliva a nuceným přívodem chladiva.

Pro spuštění systému se zapne oběhové čerpadlo instalované v potrubí mezi kotlem a zásobníkem tepla.

Studená pracovní kapalina ze spodní části ohřívače je přiváděna do kotle, ohřívána v něm a vstupuje do jeho horní části.

Kvůli specifická gravitace je méně horké vody, prakticky se nemíchá s studená voda a zůstává v horní části vyrovnávací nádrže a postupně zaplňuje její vnitřní prostor v důsledku výběru čerpadlem studená voda do kotle.

Když se zapne oběhové čerpadlo instalované ve zpětném potrubí systému mezi topnými zařízeními a akumulační nádrží, studená chladicí kapalina začne proudit do spodní části výměníku tepla a vytlačí horkou vodu z jeho horní části do přívodního potrubí. .

V tomto případě je horká pracovní kapalina přiváděna do všech topných zařízení.

Požadovaný objem tepla pro vytápění prostor lze automaticky upravit pokojové čidlo teplota, která řídí činnost třícestného ventilu instalovaného na výstupu TA v přívodním potrubí. Když v místnosti dosáhne nastavené teploty, senzor vydá řídicí signál ventilu, který se aktivuje a omezí tok horké chladicí kapaliny do systému a přesměruje ji zpět do výměníku tepla.

Po spálení paliva v kotli proudí horké chladivo ze zásobníku dále dle potřeby do systému, dokud ochlazená pracovní kapalina z vratného potrubí zcela nenaplní svůj vnitřní objem.

Okruh TUV se zásobníkem

Provozní doba CK když kotel nefunguje může být docela dlouho. To závisí na venkovní teplotě, objemu vyrovnávací nádrže a počtu topných zařízení v topném systému.

Pro udržení tepla uvnitř tepelného akumulátoru je nádrž tepelně izolována.

Také pro tento účel lze využít doplňkové zdroje tepla ve formě vestavěných elektrických ohřívačů (ohřívačů) a/nebo chladicích kapalin (spirálů) napojených na jiné zdroje tepla (elektrické a plynové kotle, sluneční kolektor atd.).

Chladicí kapalina TUV zabudovaná v zásobníku zajišťuje ohřev studené vody přiváděné přes něj z vodovodního řádu. Hraje tedy roli průtokového ohřívače vody, který zajišťuje potřeby majitelů domu na teplou vodu.

Připojení (potrubí) tepelného akumulátoru k topnému systému

Podle obecné pravidlo Vyrovnávací nádrž je připojena k topnému systému paralelně s topným kotlem, proto se tomuto okruhu také říká kotel.

Uveďme obvyklé schéma připojení topné jednotky k topnému systému s topným kotlem na tuhá paliva (pro zjednodušení schématu nejsou uvedeny uzavírací ventily, automatizační a ovládací zařízení a další zařízení).

Zjednodušené schéma zapojení pro akumulátor tepla

Tento diagram identifikuje následující prvky:

1. Topný kotel.
2. Tepelný akumulátor.
3. Topná zařízení (radiátory).
4. Oběhové čerpadlo ve zpětném potrubí mezi kotlem a topným tělesem.
5. Oběhové čerpadlo ve zpětném potrubí systému mezi topnými zařízeními a topným zařízením.
6. Výměník tepla (spirál) pro přívod teplé vody.
7. Výměník tepla napojený na přídavný zdroj tepla.

Jedna z horních trubek nádrže (položka 2) je připojena k výstupu kotle (položka 1) a druhá je připojena přímo k přívodnímu potrubí topného systému.

Jedna ze spodních trubek tepelného čerpadla je připojena ke vstupu kotle a mezi nimi je v potrubí instalováno čerpadlo (položka 4), které zajišťuje cirkulaci pracovní tekutiny v kruhu od kotle k tepelnému čerpadlu a svěráku. naopak.

Druhá spodní trubka TA je připojena k vratnému potrubí topného systému, ve kterém je také instalováno čerpadlo (položka 5), ​​které zajišťuje přívod ohřáté chladicí kapaliny do topných zařízení.

Pro zajištění funkčnosti topení při náhlém výpadku proudu nebo poruše oběhových čerpadel se obvykle připojují paralelně k hlavnímu vedení.

V systémech s přirozenou cirkulací chladicí kapaliny nejsou žádná oběhová čerpadla (položky 4 a 5). Tím se výrazně zvyšuje setrvačnost systému a zároveň je zcela energeticky nezávislý.

Výměník tepla pro zásobování teplou vodou(poz. 6) se nachází v horní části CK.

Umístění přídavného tepelného výměníku (položka 7) závisí na typu vstupního zdroje tepla:

• u vysokoteplotních zdrojů (topná tělesa, plynový nebo elektrokotel) je umístěn v horní části vyrovnávací nádrže;
• u nízkoteplotních (solární kolektor, tepelné čerpadlo) - ve spodní části.

Výměníky tepla uvedené na obrázku jsou volitelné (položky 6 a 7).

Co je třeba zvážit při nákupu

Výběr akumulačního zařízení pro vytápění

Při výběru tepelného akumulátoru pro individuální vytápění domu je nutné vzít v úvahu objem zásobníku a jeho technické parametry, které musí odpovídat parametrům kotle a celého topného systému.

Patří mezi ně zejména:

1. Rozměry rozměry a hmotnost zařízení, která by měla umožnit jeho instalaci. Pokud není možné v domě najít vhodné místo pro nádrž s požadovanou kapacitou, je možné jednu nádrž nahradit několika menšími vyrovnávacími nádržemi.

2. Maximální tlak pracovní kapalina v topném systému. Na této hodnotě závisí tvar vyrovnávací nádoby a tloušťka jejích stěn. Při systémovém tlaku do 3 barů není tvar nádrže nijak zvlášť důležitý, ale pokud se tato hodnota případně zvýší na 4-6 barů, je nutné použít nádoby toroidního tvaru (s kulovým víkem).

3. Maximální přípustné teplota pracovní kapalina, pro kterou je jednotka určena.

4. Materiál akumulační nádrž pro topný systém. Obvykle jsou vyrobeny z uhlíkové měkké oceli s povlakem odolným proti vlhkosti nebo z nerezové oceli. Nerezové nádoby mají nejvyšší antikorozní vlastnosti a odolnost v provozu, i když jsou dražší.

5. Dostupnost nebo možnost instalace:

• elektrické ohřívače (ohřívače);
• vestavěný výměník tepla pro připojení k přívodu teplé vody, který zajišťuje dodávku teplé vody do domu bez přídavných ohřívačů vody;
• dodatečné vestavěné výměníky tepla pro připojení k dalším zdrojům tepla.

Srovnání oblíbených modelů

Zásobníky tepla vyrábí řada tuzemských i zahraničních výrobců. Pojďme dát srovnávací tabulka některé modely ruských a zahraničních modelů s kapacitou 500 litrů.

Cena závisí především na materiálu (uhlíková ocel nebo nerezová ocel), jeho tvaru (pravidelný nebo toroidní), jakož i dostupnosti dalších možností nebo možnosti je nainstalovat.

Výpočet objemu nádoby

Hlavním parametrem při nákupu vyrovnávací nádrže pro kotel na tuhá paliva, stejně jako pro něj, je kapacita tepelného akumulátoru, která přímo závisí na výkonu topného kotle.

Existují různé výpočetní metody založené na stanovení schopnosti kotle na tuhá paliva ohřát požadovaný objem pracovní kapaliny na teplotu minimálně 40°C při spalování jedné plné náplně paliva (cca 2-3,5 hodiny).

Dodržení této podmínky umožňuje získat maximální účinnost kotle při maximální spotřebě paliva.

Nejjednodušší způsob výpočtu stanoví, že jeden kilowatt výkonu kotle musí odpovídat minimálně 25 litrům objemu k němu připojené vyrovnávací nádrže.

Při výkonu kotle 15 kW by tedy měla být kapacita akumulační nádrže minimálně: 15 * 25 = 375 litrů. V tomto případě je lepší zvolit kapacitu s rezervou, v v tomto případě- 400-500l.

Existuje také tato verze: čím větší je kapacita nádrže, tím efektivněji bude topný systém fungovat a tím více paliva ušetříte. Tato verze však ukládá omezení: hledání volného místa v domě pro instalaci tepelného akumulátoru velké velikosti, stejně jako technické možnosti samotného topného kotle.

Objemy chladicí kapaliny jsou horní limit: ne více než 50 litrů na 1 kW. Maximální objem akumulační nádrže s výkonem kotle 15 kW by tedy neměl překročit: 15 * 50 = 750 litrů.

Je zřejmé, že použití 1000 litrového nebo více válce pro 10kW kotel způsobí další výdaj palivo pro ohřev tohoto objemu pracovní tekutiny na požadovanou teplotu.

To povede k výraznému zvýšení setrvačnosti celého topného systému.

Chcete-li poskytnout své domácí kotelně palivo šetrné k životnímu prostředí, doporučujeme naučit se vyrábět.

Kotle na tuhá paliva se obtížněji přepínají na automatický provoz. Chytrá elektrická zařízení, jako je modul GSM, napomáhají tomu, aby se topný systém víceméně samoreguloval. Jít do.

Výhody a nevýhody vyrovnávací nádrže

Vyrovnávací nádrž pro kotel

Mezi hlavní výhody topného systému s tepelným akumulátorem patří:

• maximální možné zvýšení účinnosti kotle na tuhá paliva a celého systému při současné úspoře energetických zdrojů;
• zajištění ochrany kotle a dalších zařízení před přehřátím;
• snadné použití kotle, které umožňuje jeho naložení kdykoli;
• automatizace provozu kotle pomocí teplotních čidel;
• možnost připojení několika různých zdrojů tepla k výměníku tepla (například dva kotle různé typy), zajištění jejich integrace do jednoho okruhu otopné soustavy;
• zajištění stabilní teploty ve všech místnostech domu;
• schopnost poskytovat teplou užitkovou vodu bez použití dalších zařízení na ohřev vody.

Nevýhody tepelných akumulátorů pro topné systémy zahrnují:

• zvýšená setrvačnost systému (od okamžiku zapálení kotle, dokud systém nedosáhne provozního režimu, uplyne mnohem více času);
• potřeba instalovat výměník tepla v blízkosti topného kotle, pro který je v domě vyžadována samostatná místnost o požadované ploše;
• velké rozměry a hmotnost, což ztěžuje přepravu a instalaci;
• poměrně vysoké náklady na průmyslově vyráběná tepelná čerpadla (v některých případech může jejich cena v závislosti na parametrech převyšovat cenu samotného kotle).

Zajímavé řešení: akumulátor tepla v interiéru domu.

V interiéru
Instalace
1. patro
Podkroví
Suterén
Sekce

V případě elektrokotle, TA se zapne na plný výkon v noci, kdy jsou tarify za elektřinu mnohem nižší. Přes den, kdy je kotel vypnutý, je prostor vytápěn teplem akumulovaným v noci.

Pro plynové kotleúspor je dosaženo střídavým používáním samotného kotle a výměníku tepla. V čem plynový hořák se zapíná mnohem méně často, což poskytuje méně.

Je nežádoucí instalovat akumulátor tepla v topných systémech, kde je požadováno rychlé nebo krátkodobé vytopení místnosti, protože to bude omezováno zvýšenou setrvačností systému.

Akumulátor tepla pro topné kotle

Pokračujeme v sérii článků s tématem, které bude zajímat ty, kteří vytápějí své domovy kotle na tuhá paliva. Řekneme vám o tepelném akumulátoru pro vytápění kotlů (HS) na tuhá paliva. Jedná se o skutečně nezbytné zařízení, které vám umožní vyrovnat provoz okruhu, vyhladit změny teploty v chladicí kapalině a také ušetřit peníze. Ihned poznamenejme, že akumulátor tepla pro elektrické topné kotle se používá pouze v případě, že dům má elektroměr s odděleným výpočtem noční a denní energie. V opačném případě nemá instalace tepelného akumulátoru pro plynové topné kotle smysl.

Jak funguje topný systém s tepelným akumulátorem?

Akumulátor tepla pro topné kotle je součástí topného systému pro prodloužení doby mezi přiložením tuhého paliva do kotle. Je to nádrž, do které není přístup vzduchu. Je izolovaný a má docela velký objem. V zásobníku tepla je vždy voda pro vytápění, která cirkuluje celým okruhem. Jako chladicí kapalinu lze samozřejmě použít i nemrznoucí kapalinu, ale přesto se pro její vysokou cenu nepoužívá v okruzích s TA.

Kromě toho nemá smysl plnit topný systém s akumulátorem tepla nemrznoucí kapalinou, protože takové nádrže jsou umístěny v obytných prostorách. A podstatou jejich použití je zajistit, aby teplota v okruhu byla vždy stabilní, a proto byla voda v systému teplá. Aplikace velkého tepelného akumulátoru pro vytápění v venkovské domy dočasný pobyt je nepraktický a malá nádrž je málo užitečná. To je způsobeno principem činnosti tepelného akumulátoru pro topný systém.

• TA se nachází mezi kotlem a topným systémem. Když kotel ohřívá chladicí kapalinu, vstupuje do výměníku tepla;
• poté voda proudí potrubím do radiátorů;
• zpětný tok se vrací do TA a poté přímo do kotle.

Akumulátor tepla pro otopnou soustavu je sice jedna nádoba, ale vzhledem k velkým rozměrům se směr proudění nahoře a dole liší.

Aby TA plnila svou hlavní funkci akumulace tepla, musí se tyto toky míchat. Potíž je v tom, že vysoké teploty vždy stoupají a chlad má tendenci klesat. Je nutné vytvořit takové podmínky, aby část tepla klesla na dno tepelného akumulátoru v topném systému a ohřívala vratné chladivo. Pokud je teplota v celé nádrži vyrovnána, je považována za plně nabitou.

Poté, co kotel spálí vše, co do něj bylo naloženo, přestane fungovat a ke slovu přichází TA. Cirkulace pokračuje a postupně uvolňuje své teplo prostřednictvím radiátorů do místnosti. To vše se děje, dokud do kotle opět nevstoupí další část paliva.

Pokud je tepelný akumulátor pro vytápění malý, pak jeho rezerva vydrží jen krátkou dobu, zatímco doba zahřívání baterií se prodlužuje, protože objem chladicí kapaliny v okruhu se zvětšil. Nevýhody použití pro přechodné bydlení:

• doba zahřívání místnosti se prodlužuje;
• větší objem okruhu, což prodražuje jeho plnění nemrznoucí kapalinou;
• vyšší náklady na instalaci.

Jak chápete, plnění systému a vypouštění vody pokaždé, když přijedete do své dači, je přinejmenším problematické. Vzhledem k tomu, že samotná nádrž bude mít 300 litrů, nemá smysl dělat taková opatření kvůli pár dnům v týdnu.

V nádrži jsou zabudovány další okruhy - jedná se o kovové spirálové trubky. Kapalina ve spirále nemá přímý kontakt s chladicí kapalinou v tepelném akumulátoru pro vytápění domu. Mohou to být kontury:

• nízkoteplotní vytápění (teplá podlaha).

Univerzálním ohřívačem se tak může stát i ten nejprimitivnější jednookruhový kotel nebo dokonce kamna. Zajistí celému domu potřebné teplo a horká voda zároveň. V souladu s tím bude výkon ohřívače plně využit.

V sériových modelech vyráběných ve výrobních podmínkách jsou zabudovány přídavné zdroje vytápění. To jsou také spirály, jen se jim říká elektrická topná tělesa. Často jich je několik a mohou pracovat z různých zdrojů:

• obvod;
• solární panely.

Takové vytápění je doplňkovou možností a není povinné, pamatujte na to, pokud se rozhodnete vyrobit tepelný akumulátor pro vytápění vlastníma rukama.

Schémata zapojení tepelného akumulátoru

Dovolujeme si navrhnout, že pokud vás tento článek zajímá, pak jste se s největší pravděpodobností rozhodli vyrobit tepelný akumulátor pro vytápění a jeho kabeláž vlastníma rukama. Můžete přijít s mnoha schématy připojení, hlavní věc je, že vše funguje. Pokud správně rozumíte procesům probíhajícím v obvodu, můžete experimentovat. Způsob připojení TA ke kotli ovlivní chod celého systému. Podívejme se nejprve na nejjednodušší schéma vytápění s tepelným akumulátorem.

Jednoduché schéma páskování TA

Na obrázku vidíte směr pohybu chladicí kapaliny. Vezměte prosím na vědomí, že pohyb nahoru je zakázán. Aby se tomu zabránilo, musí čerpadlo mezi topným tělesem a kotlem pumpovat velké množství chladicí kapaliny než ta, která stojí před nádrží. Pouze v tomto případě dojde k vytvoření dostatečné tažné síly, která odebere část tepla z přívodu. Nevýhodou tohoto schématu připojení je dlouho ohřev okruhu. Chcete-li jej snížit, musíte vytvořit topný prstenec kotle. Můžete to vidět na následujícím schématu.

Schéma potrubí TA s topným okruhem kotle

Podstatou topného okruhu je, že termostat nedolévá vodu z ohřívače, dokud ji kotel neohřeje na nastavenou úroveň. Po zahřátí kotle jde část dodávky do TA a část se mísí s chladivem ze zásobníku a vstupuje do kotle. Ohřívač tedy vždy pracuje s již ohřátou kapalinou, což zvyšuje jeho účinnost a dobu ohřevu okruhu. To znamená, že baterie se zahřejí rychleji.

Tento způsob instalace tepelného akumulátoru do topného systému umožňuje používat okruh v autonomním režimu, když čerpadlo nebude fungovat. Vezměte prosím na vědomí, že schéma ukazuje pouze místa připojení topné jednotky ke kotli. Chladicí kapalina cirkuluje do radiátorů jiným způsobem, který také prochází výměníkem tepla. Přítomnost dvou bypassů vám umožní být na bezpečné straně dvakrát:

• zpětný ventil spustí se, pokud je čerpadlo zastaveno a kulový ventil na spodním obtoku je uzavřen;
• Pokud se čerpadlo zastaví a dojde k poruše zpětného ventilu, dojde k cirkulaci přes spodní obtok.

V zásadě lze u tohoto návrhu provést určitá zjednodušení. Vzhledem k tomu, že zpětný ventil má vysoký průtokový odpor, může být z okruhu vyloučen.

Schéma potrubí TA bez zpětného ventilu pro gravitační systém

V tomto případě, když kontrolka zhasne, budete muset ručně otevřít kulový ventil. Je třeba říci, že při takovém uspořádání musí být TA umístěna nad úrovní radiátorů. Pokud neplánujete provoz systému samospádem, pak připojení topného systému k tepelnému akumulátoru lze provést podle níže uvedeného schématu.

Schéma potrubí TA pro okruh s nuceným oběhem

Správný pohyb vody je vytvořen v TA, což umožňuje její ohřev koule po kouli, počínaje shora. Může vyvstat otázka, co dělat, když světlo nesvítí? Mluvili jsme o tom v článku o . Bude to ekonomičtější a pohodlnější. Koneckonců, gravitační obrysy jsou vyrobeny z trubek velkého průřezu a navíc je třeba dodržovat sklony, které nejsou vždy vhodné. Pokud spočítáte cenu potrubí a tvarovek, zvážíte všechny nepříjemnosti při instalaci a porovnáte to vše s cenou UPS, pak se myšlenka instalace alternativního zdroje energie stane velmi atraktivní.

Výpočet objemu akumulace tepla

Objem tepelného akumulátoru pro vytápění

Jak jsme již uvedli, není vhodné používat TA malého objemu a příliš velké nádrže také nejsou vždy vhodné. Vyvstala tedy otázka, jak vypočítat požadovaný objem TA. Opravdu chci dát konkrétní odpověď, ale bohužel žádná nemůže být. I když stále existuje přibližný výpočet tepelného akumulátoru pro vytápění. Řekněme, že nevíte, jakou tepelnou ztrátu má váš dům a nemůžete například zjistit, jestli ještě není postaven. Mimochodem, ke snížení tepelných ztrát potřebujete . Nádrž můžete vybrat na základě dvou hodnot:

• plocha vytápěné místnosti;
• výkon kotle.

Způsoby výpočtu objemu topného zařízení: plocha místnosti x 4 nebo výkon kotle x 25.

Právě tyto dvě vlastnosti jsou rozhodující. Různé zdroje nabízejí vlastní metodu výpočtu, ale ve skutečnosti spolu tyto dvě metody úzce souvisejí. Předpokládejme, že se rozhodneme vypočítat objem tepelného akumulátoru pro vytápění na základě plochy místnosti. Chcete-li to provést, musíte vynásobit čtvereční záběry vytápěné místnosti čtyřmi. Například pokud máme malý dům 100 m2, pak budete potřebovat nádrž 400 litrů. Tento objem umožní snížit zatížení kotle na 2x denně.

To je nepochybně pravda pyrolýzní kotle, ve kterém se palivo přidává dvakrát denně, pouze v tomto případě je princip fungování mírně odlišný:

• palivo vzplane;
• přívod vzduchu klesá;
• začíná proces doutnání.

V tomto případě, když palivo vzplane, teplota v okruhu se začne rychle zvyšovat a pak doutnání udržuje vodu teplou. Při tomto samotném doutnání mizí v potrubí hodně energie. Kromě toho, pokud kotel na tuhá paliva pracuje v tandemu s netěsným topným systémem, pak při špičkové teplotě expanzní nádoba někdy to vře. V tom v doslova slova voda se začne vařit. Pokud jsou trubky vyrobeny z polymerů, pak je to pro ně jednoduše destruktivní.

V jednom z článků o TA odebírá část tepla a nádrž může vřít až po úplném nabití nádrže. To znamená, že možnost varu při správném objemu TA má tendenci k nule.

Nyní zkusme vypočítat objem ohřívače na základě počtu kilowattů v ohřívači. Mimochodem, tento ukazatel se vypočítá na základě čtverečních záběrů místnosti. Na 10 m se odebírá 1 kW. Ukazuje se, že v domě o rozloze 100 metrů čtverečních by měl být kotel o výkonu nejméně 10 kilowattů. Vzhledem k tomu, že výpočet je vždy prováděn s rezervou, můžeme předpokládat, že v našem případě bude jednotka 15 kilowattů.

Pokud nezohledníte množství chladicí kapaliny v radiátorech a potrubí, pak jeden kilowatt kotle dokáže ohřát přibližně 25 litrů vody v topné jednotce. Proto bude výpočet vhodný: musíte vynásobit výkon kotle o 25. V důsledku toho získáme 375 litrů. Pokud porovnáme s předchozím výpočtem, jsou výsledky velmi těsné. Pouze se zde počítá s tím, že výkon kotle bude počítán s mezerou minimálně 50 %.

Pamatujte, že čím více TA, tím lépe. Ale v této věci, stejně jako v každé jiné, se člověk musí obejít bez fanatismu. Pokud nainstalujete TA na dva tisíce litrů, ohřívač se s takovým objemem prostě nevyrovná. Buďte objektivní.

Kotle na tuhá paliva nemohou dlouhodobě fungovat bez zásahu člověka, který musí do topeniště pravidelně přikládat palivové dříví. Pokud tak neučiníte, systém se začne ochlazovat a teplota v domě klesne. V případě výpadku proudu při plném zapálení topeniště hrozí nebezpečí varu chladicí kapaliny v plášti jednotky a její následné zničení. Všechny tyto problémy lze vyřešit instalací tepelného akumulátoru pro topné kotle. Bude také schopen plnit ochrannou funkci litinové instalace před prasknutím v důsledku náhlých teplotních změn v napájecí vodě.

Připojení kotle na tuhá paliva s akumulátorem tepla

Výpočet vyrovnávací nádrže pro kotel

Úloha tepelného akumulátoru v celkovém schématu vytápění je následující: při normálním provozu kotle akumulovat Termální energie a poté, co topeniště utichne, dejte jej na určitou dobu do radiátorů. Konstrukčně je tepelný akumulátor pro kotel na tuhá paliva izolovaný zásobník na vodu jmenovitého objemu. Může být instalován jak v kotelně, tak v samostatné místnosti domu. Nemá smysl umístit takovou nádrž venku, protože voda v ní se ochladí mnohem rychleji než uvnitř budovy.

S ohledem na dostupnost volného prostoru v domě se výpočet tepelného akumulátoru pro kotel na tuhá paliva v praxi provádí takto: Kapacita zásobníku se bere z poměru 25-50 litrů vody na 1 kW výkonu potřebného k vytápění domu. Pro přesnější výpočet akumulační kapacity kotle se předpokládá, že voda v nádrži se během provozu instalace kotle ohřeje na 90 ⁰C a po vypnutí kotle uvolní teplo a ochladí se na 50 ⁰C. . Pro rozdíl teplot 40 ⁰C jsou hodnoty tepelného výkonu pro různé objemy nádrže uvedeny v tabulce.

Tabulka hodnot tepelného výkonu pro různé objemy nádrže

I když má budova prostor pro instalaci velká kapacita, ne vždy to dává smysl. To je třeba mít na paměti velký počet Voda bude muset být ohřátá, pak by měl být výkon samotného kotle zpočátku 2x větší, než je potřeba k vytápění domácnosti. Příliš malá nádrž nebude plnit své funkce, protože nebude schopna akumulovat dostatek tepla.

Výběr tepelného akumulátoru pro kotel na tuhá paliva je ovlivněn dostupností volný prostor v pokoji. Při nákupu velké skladovací nádrže budete muset poskytnout základ, protože zařízení s významnou hmotností nelze umístit na běžné podlahy. Pokud je podle výpočtů vyžadována nádrž o objemu 1 m3 a pro její instalaci není dostatek místa, můžete si zakoupit 2 produkty po 0,5 m3 a umístit je na různá místa.

Akumulátor tepla pro kotel na tuhá paliva

Dalším bodem je přítomnost systému zásobování teplou vodou v domě. V případě, že kotel nemá vlastní okruh ohřevu vody, je možné dokoupit zásobník tepla s takovým okruhem. Neméně důležitý je provozní tlak v topném systému, který by v obytných budovách tradičně neměl překročit 3 bary. V některých případech dosahuje tlak 4 barů, pokud je jako zdroj tepla použita výkonná domácí jednotka. Potom bude muset být tepelný akumulátor pro topný systém vybrán ve speciálním provedení - s torisférickým krytem.

Některé tovární zásobníky teplé vody jsou vybaveny elektrickým topným tělesem instalovaným v horní části zásobníku. Tento technické řešení nedovolí po zastavení kotle zcela vychladnout chladicí kapalinu, dojde k zahřátí horní zóny zásobníku. Pro potřeby domácnosti bude zajištěna dodávka teplé vody.

Jednoduchý spínací obvod se směšováním

Úložné zařízení lze k systému připojit pomocí různá schémata. Nejjednodušší zapojení kotle na tuhá paliva s tepelným akumulátorem je vhodné pro práci se systémy gravitačního zásobování chladicí kapalinou a bude fungovat v případě výpadku proudu. K tomu musí být nádrž instalována nad topnými radiátory. Součástí okruhu je oběhové čerpadlo, termostatický třícestný ventil a zpětný ventil. Na začátku topného cyklu voda, poháněná čerpadlem, proudí přívodním potrubím od zdroje tepla přes třícestný ventil do topná zařízení. Toto pokračuje, dokud výstupní teplota nedosáhne určité hodnoty, například 60 ⁰C.

Při této teplotě začne ventil přimíchávat do systému studenou vodu ze spodního potrubí nádrže, přičemž udržuje nastavenou výstupní teplotu 60 ⁰C. Horní trubkou přímo napojenou na kotel začne do nádrže proudit ohřátá voda a baterie se začne nabíjet. Když je dřevo v topeništi zcela spáleno, teplota v přívodním potrubí začne klesat. Když klesne pod 60 ⁰C, termostat postupně uzavře přívod od zdroje tepla a otevře průtok vody z nádrže. Ten se postupně naplní studenou vodou z kotle a na konci cyklu se třícestný ventil vrátí do původní polohy.

Zpětný ventil, zapojený paralelně k třícestnému termostatu, se uvede do činnosti, když se oběhové čerpadlo zastaví. Poté bude kotel s tepelným akumulátorem pracovat přímo, chladivo půjde do topných zařízení přímo ze zásobníku, který bude doplňován vodou ze zdroje tepla. V tomto případě se termostat nepodílí na provozu okruhu.

Hydraulický dělený okruh

Další, více složitý obvod připojení, znamená nepřerušenou dodávku elektřiny. Pokud to nelze zajistit, je nutné zajistit připojení k síti prostřednictvím zdroje nepřerušitelného napájení. Další možností je využití dieselových nebo benzínových elektráren. V předchozím případě bylo připojení tepelného akumulátoru ke kotli na tuhá paliva nezávislé, to znamená, že systém mohl pracovat odděleně od zásobníku. V tomto schématu baterie funguje jako vyrovnávací nádrž (hydraulický separátor). V primárním okruhu je zabudována speciální směšovací jednotka (LADDOMAT), kterou při zapálení kotle cirkuluje voda.

Připojení tepelného akumulátoru ke kotli na tuhá paliva

Prvky bloku:

• oběhové čerpadlo;
• třícestný termostatický ventil;
• zpětný ventil;
• jímka;
• Kulové ventily;
• zařízení pro regulaci teploty.

Rozdíly od předchozího schématu - všechna zařízení jsou sestavena do jednoho bloku a chladicí kapalina jde do nádrže, nikoli do topného systému. Princip činnosti míchací jednotky zůstává nezměněn. Toto propojení kotle na tuhá paliva s akumulátorem tepla umožňuje na výstupu ze zásobníku napojit libovolný počet topných větví. Například k napájení radiátorů a podlahových popř vzduchový systém topení. Každá větev má navíc vlastní oběhové čerpadlo. Všechny okruhy jsou hydraulicky odděleny, přebytečné teplo ze zdroje je akumulováno v nádrži a v případě potřeby využíváno.

Výhody a nevýhody

Topný systém s tepelným akumulátorem, ve kterém je zdrojem tepla jednotka na tuhá paliva, má mnoho výhod:

• povýšení komfortní podmínky v domě, protože po spálení paliva topný systém dále vytápí dům teplou vodou ze zásobníku. Není třeba vstávat uprostřed noci a nakládat porci dříví do topeniště.
• Přítomnost nádoby chrání vodní plášť kotle před varem a zničením. Pokud náhle vypne elektřina nebo termostatické hlavice nainstalované na radiátorech vypnou chladicí kapalinu, protože bylo dosaženo požadované teploty, zdroj tepla ohřeje vodu v nádrži. Během této doby může být obnovena dodávka elektřiny nebo bude spuštěn dieselový generátor.
• Po náhlém zapnutí oběhového čerpadla je vyloučen přívod studené vody z vratného potrubí do horkého litinového výměníku.
• Tepelné akumulátory lze použít jako hydraulické odlučovače v topném systému (hydraulické šipky). Tím je provoz všech větví okruhu nezávislý, což přináší další úspory tepelné energie.

Vyšší náklady na instalaci celého systému a požadavky na umístění zařízení jsou jedinou nevýhodou použití akumulačních nádrží. Po této investici a nepohodlí však budou v dlouhodobém horizontu následovat minimální provozní náklady.

Ve většině moderní systémy topného systému došlo k počáteční závadě, která znemožňuje efektivní organizaci vytápění pomocí periodického topného kotle. Problém nespočívá v principu spalování paliva, i když ani tam není vše plynulé, ale v organizaci přenosu tepla od zdroje tepla - spalovací frontě tuhého paliva do vzdušného prostoru obývací pokoje domy nebo byty. Akumulátory tepla jsou určeny ke kompenzaci ztrát způsobených periodickým provozem kotle. Abychom byli přesní, tepelný akumulátor je nezbytný pro každý kotel s přerušovaným vytápěním.

Zařízení, hrdě nazývané tepelný akumulátor pro topné kotle, je nádrž o značné kapacitě, v některých případech dosahující až 10 tun vody, se systémem vnitřních výměníků tepla. Co by mělo použití tepelného akumulátoru poskytovat:

• Bezpečná akumulace přebytečného tepla generovaného kotlem do proudu chladicí vody;
• Prodlužte dobu trvání cyklu vytápění-chlazení instalace kotle, čímž zjednodušíte jeho údržbu a nebudete jej muset spouštět v noci nebo v nevhodnou dobu;
• Zvyšte efektivitu provozu a prodlužte životnost topných kotlů.

Zajímavé! Primitivní konstrukce tepelného akumulátoru pro topné kotle vám umožňuje vyrobit si jej sami, potřebujete pouze nádrž na vodu, potrubí pro připojení, ventilové vybavení a svařovací stroj.

Kromě kotle na tuhá paliva musí systémy využívat také akumulátor tepla. elektrické kotle topení. V tomto případě je použití tepelného akumulátoru diktováno umělou volbou ve prospěch periodického vytápění, a to pouze v noci, kdy je možné využít výhodnější zvýhodněný tarif.

Konstrukce moderních topných kotlů je maximálně optimalizována z hlediska nákladů a výrobních nákladů, aby se líbila výrobci. Moderní topný kotel je vyroben z tenkého ocelového plechu s minimálními náklady na vzácnou a drahou měď a nikl a funguje jako kamna na břicho.

V jeho provedení není ani náznak tepelného akumulátoru. Takový topný kotel není z principu schopen akumulovat tepelnou energii. Porovnejte moderní kotel na pelety nebo uhlí se starými těžkými konstrukcemi litinových topných kotlů nebo ještě lépe se zařízením běžné vesnice kamenná pec. V druhém případě funkce tepelného akumulátoru nejúčinněji plní zdivo, které přímo absorbuje teplo z plamene a během 10-12 hodin ho rovnoměrně přenáší do vzduchu v místnosti.

Proto je moderní topný kotel bez tepelného akumulátoru neúčinný. Jednotka na tuhá paliva bude v provozu nepostradatelná a obejde se bez mnohatunových akumulátorů tepla, pokud bude mít systém automatického přikládání paliva do topeniště a následného čištění popela.

Jak funguje tepelný akumulátor?

Účelem tepelného akumulátoru je dodat dodatečnou tepelnou energii do okruhu ohřevu vody poté, co se produkce tepla topným kotlem sníží nebo zastaví. K tomu je v obrovské nádobě velké množství vařící vody o tlaku asi 3 atm. Do tělesa nádrže je připájen výměník tepla, přes který je teplo „čerpáno“ do baterie a vráceno do topného systému. Často je do zásobníku zabudován přídavný výměník tepla pro výrobu teplé vody pro potřeby kuchyně a koupelny.

Princip směšování proudů různých teplot

Pro rychlé zahřátí místnosti je tepelný akumulátor odpojen z okruhu pohybu ohřáté chladicí kapaliny pomocí třícestného ventilu. Teprve po ohřátí průtoku vody v potrubí nad 60 o C je do okruhu připojena voda z rezervy tepelného akumulátoru. A za chodu kotle jde teplo dvěma směry: do akumulační nádrže a do radiátorů topení.

Tento princip má určité pozitivní aspekty:

1. Rychlé vytápění obytného prostoru a teprve poté je přebytečné teplo odváděno do tepelného akumulátoru;
2. Princip míchání zajišťuje účinnou výměnu tepla;
3. Zásoba vody v zásobníku tepla je strategickou rezervou pro kotel, čímž se zabrání jeho případnému vyhoření při narušení cirkulace vody v teplárně.

Důležité ! V takovém schématu by měly být vyloučeny všechny neželezné kovy, které vytvářejí elektrochemický pár s ocelí a hliníkem.

V ideálním případě by se voda cirkulující v horkém výměníku tepla topného kotle neměla mísit s chladicí kapalinou proudící topným systémem. Proto se v tepelných akumulátorech často používá jiné schéma - s hydraulickou izolací a oddělením průtoku.

Systém s hydraulickou izolací tepelných médií

V tomto schématu hraje tepelný akumulátor roli jednoho z prvků okruhu dodávky tepla, nelze jej vyloučit z toku. V tepelném akumulátoru totiž probíhá neustálý přenos tepla z vyhrazeného „horkého“ okruhu topného kotle a zbytku vody nebo chladiva cirkulujícího v topném systému.

Co to dává:

• Vysoce zatížený výměník tepla topného kotle vyžaduje použití speciální vody očištěné od nečistot a vzdušného kyslíku. Jen taková voda zaručuje dlouhou životnost trubek výměníku a těsnění. Skladem požadované množství připravená voda je uložena v přídavném bojleru.
• Pomocí speciálního okruhu ohřáté vody z nádrže tepelného akumulátoru lze snadno upravit teplotu zvolené kapaliny, což zjednodušuje systém řízení vytápění.

Nevýhody zahrnují potřebu dalších zařízení - dvě čerpadla: cirkulaci chladicí kapaliny a napájecí systémy. Někdy se pro zálohování používá několik zařízení - měnič napětí a elektrická baterie pro topný kotel. V opačném případě může výpadek proudu vést k vážné nehodě v primárním okruhu.

Složitější a vylepšené schéma zahrnuje použití dvou nezávislých výměníků tepla spojených v jedné skříni tepelného akumulátoru. Jedná se o racionálnější způsob organizace provozu tepelného akumulátoru s vysokým stupněm redundance. To je to, co můžeme doporučit těm, kteří si chtějí vyrobit tepelný akumulátor pro topný kotel vlastníma rukama.

Stavba tepelného akumulátoru svépomocí

Chcete-li vyrobit zařízení pro akumulaci tepla, musíte určit tepelný výkon baterie. Pro konstrukci akumulačního systému existuje určitá metodika. Množství vody v baterii se odebírá na 30-40 litrů kapaliny na každých 1000 W tepelného výkonu kotle. V tomto případě bude pro dům se 100 m2 vytápěné plochy vyžadována kapacita 350-400 litrů. Nejlepší možnost bude používat již hotový zásobník kotle, se snímači hladiny vody, tlaku a teploty.

Pokud je jako pracovní schéma zvolen systém s příměsí, který správně funguje i při absenci speciálních čerpadel, bude muset být do topného okruhu dodatečně instalován třípolohový blokový ventil.

Jednodušší schémata budou vyžadovat instalaci jednoho nebo dvou výměníků tepla do nádrže

Důležité ! Internet často doporučuje instalaci měděné výměníky tepla od zkrouceného měděná trubka 15-17 m dlouhé a s „průměrem“ 15-20 mm. Doporučení má pochybné vyhlídky, protože měď a železo ve styku s horkou vodou intenzivně korodují.

Je lepší použít výměník tepla vyrobený ze stejného materiálu jako nádoba. To zaručuje normální kvalitu svaru při instalaci výměníku tepla. V dutině tepelného akumulátoru je navíc lepší použít anodickou ochranu s hořčíkovými elektrodami, podobnou jako u elektrických teplovodních bojlerů. Vnější stěny akumulační nádrže jsou obloženy tepelně-izolačními rohožemi nebo minerální vatou.

Slibné možnosti pro akumulátory tepla

Jeden z zajímavá řešení K dispozici jsou baterie malých rozměrů, které místo vody používají parafíny nebo silikonové oleje s nízkou teplotou tání. Díky výrazně vyšší tepelné kapacitě je možné v systémech vytápění bytů používat bezpečné, malorozměrové akumulační systémy pro elektrokotle. Místo 300litrové těžké nádrže je plánováno použití dvousekční baterie s celkovým objemem 50 litrů chladicí kapaliny s tepelnou rezervou 15 kWh.

Pro vaši informaci ! Nejčastěji se tepelné akumulátory používají jako záložní zdroj tepla při pěstování zeleniny ve sklenících, k rychlému vytopení místnosti při náhlém chladu nebo mrazu.

Při použití plynového kotle nemusíme samostatně udržovat určitou teplotu v topném okruhu - to se děje automaticky. Vše se ale změní, když je v domě instalován kotel na tuhá paliva. Palivo v něm hoří nerovnoměrně, což vede k ochlazování nebo přehřívání topného systému. Tepelný akumulátor pro vytápění pomůže kompenzovat tyto výkyvy a stabilizovat teplotu v okruhu. Prostorný skladovací nádrž bude schopen zadržovat přebytečnou tepelnou energii a postupně ji uvolňovat do topného systému.

V této recenzi se podíváme na:

• Jak fungují akumulátory tepla pro topné systémy;
• Jak vypočítat požadovaný objem bateriové nádrže;
• Jak jsou spojeny skladovací nádrže;
• Nejoblíbenější modely tepelných akumulačních zařízení.

Pojďme si tyto body projít podrobněji.

Princip činnosti tepelných akumulátorů

Pokud ve svém domě nainstalujete kotel na tuhá paliva, bude potřeba pravidelně přidávat nové porce palivového dřeva. Všechno je to o omezeném objemu spalovací komory - nemůže pojmout neomezený počet polen. A jejich automatické krmné systémy ještě nebyly vynalezeny, pokud neberete v úvahu kotle na pelety s automatizací. Jinými slovy, budete muset sami sledovat provoz topného systému.

Tyto kotle vyvinou maximální výkon v okamžiku, kdy v nich vesele plápolá palivové dříví. V tuto chvíli poskytují spoustu přebytečné energie, takže uživatelé dávkují palivové dříví opatrně a pokládají je po jednom polenu. Jinak bude dům příliš horký. Na tom není nic dobrého, protože to zvyšuje počet přístupů, který je již tak vysoký. Problém je vyřešen pomocí tepelného akumulátoru.

Akumulátor tepla pro vytápění je zásobník, ve kterém se akumuluje horká chladicí kapalina. Energie je navíc do topného okruhu dodávána přísně dávkovaným způsobem, což zajišťuje teplotní stabilitu. Díky tomu se členové domácnosti zbaví teplotních výkyvů a častých výletů na pokládku palivového dřeva. Akumulační nádrže jsou schopny akumulovat přebytečnou tepelnou energii a plynule ji odevzdávat do topných okruhů.

Pokusme se vysvětlit princip fungování na prstech:

Jednoduchost konstrukce tepelného akumulátoru nejen zvyšuje spolehlivost jednotky, ale také zjednodušuje opravy a plánovanou údržbu.

• Topný kotel instalovaný v topném systému s tepelným akumulátorem je zatížen palivovým dřívím a vyrábí velké množství tepelné energie;
• Výsledná energie se posílá do tepelné baterie a tam se hromadí;
• Zároveň je pomocí výměníku sbíráno teplo pro topný systém.

Vyrovnávací nádrž pro vytápění (také známý jako tepelný akumulátor) pracuje ve dvou režimech - akumulační a výdejní. V tomto případě může výkon kotle překročit požadovaný tepelný výkon pro vytápění domu. Zatímco dřevo hoří v topeništi, teplo se hromadí v tepelném akumulátoru. Po zhasnutí protokolů bude energie z baterie ještě dlouhou dobu odebírána.

Akumulátory tepla Lazhebok pro skleníky a skleníky jsou navrženy přibližně stejným způsobem - během dne akumulují teplo ze slunce a v noci ho uvolňují, ohřívají rostliny a zabraňují jejich zamrznutí. Jen vypadají trochu jinak.

Tepelné akumulátory pro topné systémy jsou také nezbytné, pokud jsou jako zdroj tepla použity solární panely nebo tepelná čerpadla. Stejné baterie nemohou poskytovat teplo 24 hodin denně, protože v noci jejich účinnost klesá na nulu. Během denního světla budou dům nejen vytápět, ale také akumulovat tepelnou energii v akumulační nádrži.

Při použití elektrokotlů mohou být užitečné tepelné akumulátory . Toto schéma se ospravedlňuje dvoutarifním platebním systémem. V tomto případě je systém nakonfigurován tak, že k akumulaci tepla dochází v noci a jeho uvolňování začíná během dne. Díky tomu mají spotřebitelé možnost ušetřit peníze za spotřebu energie.

Typy akumulátorů tepla

Akumulátor tepla pro topný systém je prostorná nádrž vybavená pevnou tepelnou izolací - je zodpovědná za minimalizaci tepelných ztrát. Pomocí jednoho páru trubek je baterie připojena ke kotli a pomocí druhého páru k topnému systému. Zde mohou být také upravena další potrubí pro připojení okruhu TUV popř dodatečné zdroje Termální energie. Podívejme se na hlavní typy akumulátorů tepla pro topné systémy:

S oběhovým čerpadlem je možné používat několik vyrovnávacích nádrží najednou, což umožňuje rovnoměrně vytápět několik místností najednou.

• Vyrovnávací nádrž je jednoduchá nádrž bez vnitřních výměníků tepla. Konstrukce umožňuje použití stejného chladicího média v kotli a bateriích při stejném přípustném tlaku. Pokud plánujete procházet jednou chladicí kapalinou přes kotel a druhou přes baterie, měli byste k tepelnému akumulátoru připojit externí výměník tepla;
• Akumulátory tepla pro individuální vytápění se spodním, horním nebo několika výměníky tepla najednou - takové akumulátory tepla umožňují organizovat dva nezávislé okruhy. První okruh je nádrž napojená na kotel a druhý okruh je topný okruh s radiátory nebo konvektory. Chladicí kapaliny se zde nemísí, v obou okruzích mohou být různé tlaky. Ohřev se provádí pomocí výměníku tepla;
• S průtokovým výměníkem tepla okruhu TUV nebo se zásobníkem - pro organizaci dodávky teplé vody. V prvním případě lze vodu konzumovat po celý den a rovnoměrně. Druhé schéma zahrnuje akumulaci vody za účelem jejího rychlého uvolnění v určitou dobu (např. večer, kdy se všichni před spaním osprchují) – podobně jsou řešeny nepřímé kotle, které akumulují vodu.

Konstrukce tepelných akumulátorů pro vytápění může být velmi odlišná, výběr vhodná varianta závisí na složitosti topného systému, jeho vlastnostech a počtu zdrojů horké chladicí kapaliny.

Některé akumulátory tepla jsou vybaveny topnými tělesy s termostaty, což umožňuje poskytovat spotřebitelům teplo v noci, kdy je chladicí kapalina již vychladlá a nemá kdo házet dříví do topeniště. Jsou také užitečné při použití tepelných čerpadel a solárních panelů.

Výpočet objemu tepelného akumulátoru

Velmi jsme se přiblížili komplexní problém– pro výpočet požadovaného objemu tepelného akumulátoru. K tomu použijeme následující vzorec – m=W/(K*C*Δt). Písmeno W označuje množství přebytečného tepla, K je účinnost kotle (uvádíme desetinný), C je tepelná kapacita vody (chladicí kapaliny) a Δt je teplotní rozdíl určený odečtením teploty chladicí kapaliny na vratném potrubí od teploty na přívodním potrubí. Například to může být 80 stupňů na výstupu a 45 na zpátečce - celkem dostaneme Δt=35.

Nejprve si spočítejme množství přebytečného tepla. Předpokládejme, že pro dům o rozloze 100 m2. m potřebujeme 10 kW tepla za hodinu. Doba hoření na jednom zásobníku palivového dřeva je 3 hodiny a výkon kotle je 25 kW. Za 3 hodiny tak kotel vyrobí 75 kW tepla, z čehož pouze 30 kW stačí poslat na vytápění. Celkem nám zbyde 45 kW přebytečného tepla – to stačí na další 4,5 hodiny vytápění. Abyste toto teplo neztratili a nesnížili množství naloženého palivového dřeva (jinak systém jednoduše přetopíme), měli byste použít tepelný akumulátor.

Pokud jde o tepelnou kapacitu vody, ta je 1,164 W*hodina/kg*°C – pokud nerozumíte fyzice, nezabírejte do detailů. A nezapomeňte, že pokud použijete jinou chladicí kapalinu, její tepelná kapacita bude jiná.

Po provedení nezbytných výpočtů pomocí našich rad si můžete snadno vybrat model, který nejpřesněji splňuje všechny vaše potřeby.

Celkem máme všechny čtyři hodnoty - to je 45 000 W tepla, účinnost kotle (předpokládejme 85 %, což bude v dílčích výpočtech 0,85), tepelná kapacita vody je 1,164 a rozdíl teplot je 35 stupňů. Provádíme výpočty - m=45000/(0,85*1,164*35). S těmito údaji se objem rovná 1299,4 litru. Zaokrouhlíme a dostaneme kapacitu tepelného akumulátoru pro náš topný systém rovných 1300 litrů.

Pokud nemůžete provádět výpočty sami, použijte speciální kalkulačky, pomocné tabulky nebo pomoc specialistů.

Schémata zapojení

Nejvíc jednoduchý obvod Připojení tepelného akumulátoru ke kotli na tuhá paliva zahrnuje použití stejného chladicího média při stejném tlaku v kotli a topném systému. Pro tyto účely je vhodná nejjednodušší akumulační nádrž bez výměníků. Na vratných potrubích jsou instalována dvě čerpadla - úpravou jejich výkonu zajistíme regulaci teploty v otopném systému. Existuje podobné schéma pomocí třícestného ventilu - umožňuje regulovat teplotu smícháním horké chladicí kapaliny a chlazené chladicí kapaliny z vratného potrubí.

Tepelné akumulátory s vestavěným výměníkem tepla jsou určeny pro práci v topných systémech s vysoký tlak chladicí kapalina. K tomu jsou v nich umístěny výměníky tepla, připojené přes oběhové čerpadlo ke kotlům - tak vzniká napájecí okruh. Vnitřní zásobník s druhým oběhovým čerpadlem a bateriemi tvoří topný okruh. V obou okruzích mohou cirkulovat různé chladicí kapaliny, například voda a glykol.

Konstrukce kotle na tuhá paliva s akumulátorem tepla a teplovodním okruhem umožňuje dodávku teplé vody bez použití dvouokruhového zařízení. K tomuto účelu slouží vnitřní průtokové výměníky tepla nebo vestavěné nádrže. Li horká voda nutné po celý den, doporučujeme zakoupit a nainstalovat akumulátor tepla s průtokovým výměníkem. Pro špičkovou jednorázovou spotřebu jsou optimální baterie se zásobníky teplé vody.

Rovněž byla vyvinuta bivalentní a multivalentní schémata zapojení - jedná se o použití více zdrojů tepla najednou pro provoz vytápění. K tomuto účelu lze použít tepelné akumulátory s několika výměníky tepla.

Populární modely

Je čas pochopit nejoblíbenější modely akumulátorů tepla pro topné systémy. Zvážíme produkty tuzemských i zahraničních výrobců.

Výrobcem tepelných akumulátorů Prometheus je novosibirská společnost SibEnergoTerm. Vyrábí modely o objemech 230, 300, 500, 750 a 1000 litrů. Záruka na zařízení je 5 let. Akumulátory tepla jsou vybaveny čtyřmi vývody pro připojení ke zdrojům vytápění a tepla. Za uchování akumulované energie je zodpovědná vrstva tepelné izolace z minerální vlny. Pracovní tlak je 2 atm, maximální je 6 atm. Při nákupu vybavení berte v úvahu jeho rozměry - např. u 1000litrového modelu je průměr 900 mm, proto se jeho korba nemusí vejít do standardních dveřních otvorů o šířce 80 cm.

Cena prezentovaného tepelného akumulátoru pro topné systémy se pohybuje v rozmezí od 65 do 70 tisíc rublů.

Další prostorný tepelný akumulátor na 1000 litrů vody. Je vybaven jedním nebo dvěma výměníky tepla s hladkými trubkami, ale postrádá tepelnou izolaci, kterou je třeba vzít v úvahu při instalaci - bude nutné ji zakoupit samostatně. Průměr pouzdra je 790 mm, ale pokud se k němu přidá tepelná izolace, průměr se zvětší na 990 mm. Maximální teplota v topném systému je +110 stupňů, v okruhu TUV až +95 stupňů.

Tyto akumulátory tepla jsou dostupné v modifikacích se šesti nebo deseti přípojkami. Na desce jsou také svorky snímače teploty. Objem nádrže je 960 litrů, provozní tlak je do 3 barů. Tloušťka vrstvy tepelné izolace je 80 mm. Použití jiných kapalin než vody jako chladicí kapaliny není povoleno – to platí pro oba okruhy, nejen pro topný okruh. V případě potřeby je možné zapojit několik tepelných akumulátorů do série do jedné kaskády.

Domácí akumulátory tepla

Nic vám nebrání v montáži tepelného akumulátoru pro topný systém vlastníma rukama - k tomu musíte provést výpočty a nakreslit výkres se zaměřením na požadovanou kapacitu. Nádrže jsou konstruovány z plech tloušťky 1-2 mm, řezané plazmovou řezačkou, řezacím strojem popř svářečka. Výměníky tepla jsou organizovány z kovových rovných nebo vlnitých trubek. A abyste se vyhnuli rychlé korozi kovu, musíte si zakoupit hořčíkovou anodu. Jako tepelnou izolaci lze použít čedičovou vatu.

Jako bonus poskytujeme detailní výkres tepelný akumulátor o objemu 500 litrů - to stačí k udržení provozu topného systému v malém domě.

Video