• 09/05/2022
• Kategorier: Ventilasjon og Varmeforsyning

Varmeakkumulatorer for varmekjeler

De fleste moderne varmesystemer har en innledende feil som gjør det umulig å organisere oppvarming effektivt med en batchvarmekjel. Problemet ligger ikke i prinsippet om å brenne drivstoff, selv om ikke alt er glatt der, men i å organisere varmeoverføring fra en varmekilde – fronten til å brenne fast brensel inn i luftrommet i stuerne til et hus eller leilighet. Varmeakkumulatorene er designet for å kompensere for tap forårsaket av periodisk drift av kjelen. For å være presis, er en varmeakkumulator nødvendig for enhver batchvarmekjel.

Enheten, som stolt kalles varmeakkumulatoren for oppvarming av kjeler, er en tank med betydelig kapasitet, og når i noen tilfeller opp til 10 tonn vann, med et system med interne varmevekslere. Hva bør gi bruken av en varmeakkumulator:

• Sikker ansamling av overflødig varme som genereres av kjelen i vannstrømmen til kjølevæsken;
• For å øke varigheten av varmekjølesyklusen til kjelanlegget, og derved forenkle vedlikeholdet, frigjøre det fra å måtte starte det om natten eller på et ubeleilig tidspunkt;
• For å øke arbeidseffektiviteten og øke ressursen til varmekjeler.

I tillegg til en varmekjel med fast brensel, trenger systemer for elektriske varmekjeler også en varmeakkumulator. I dette tilfellet er bruken av en varmeakkumulator diktert av et kunstig valg til fordel for periodisk oppvarming, og bare om natten, når det er mulig å bruke en gunstigere preferansesats.

Utformingen av moderne varmekjeler for produsentens skyld er optimalisert så mye som mulig med tanke på kostnader og produksjonskostnader. En moderne varmekjel er laget av platestål med minimale kostnader for knappe og dyre kobber og nikkel, og fungerer i komfyrmodus «ovnsovner».

I enheten hans er det ikke en gang antydning til en varmeakkumulator. En slik varmekjele er i prinsippet ikke i stand til å akkumulere termisk energi. Sammenlign en moderne pellets- eller kullkjele med de gamle tunge konstruksjonene av varmekjeler av støpejern, og enda bedre, med installasjonen av en vanlig steinovn i landsbyen. I sistnevnte tilfelle utføres funksjonene til varmeakkumulatoren mest effektivt ved murverk, som direkte absorberer varme fra flammen og overføres jevnt til romluften i 10-12 timer.

Derfor er en moderne varmekjel ineffektiv uten varmeakkumulator. En solid drivmiddel vil være uunnværlig i drift og vil klare seg uten flere tonns varme akkumulatorer hvis det i enheten er et system for automatisk lasting av drivstoff i ovnen og påfølgende rengjøring fra aske.

Hvordan varmeakkumulatoren fungerer ↑

Hensikten med varmeakkumulatoren er å tilveiebringe ytterligere termisk energi til vannvarmekretsen etter at varmekjelen har redusert eller sluttet å generere varme. For å gjøre dette, i en enorm tank er det en stor mengde kokende vann ved et trykk på omtrent 3 atm. En varmeveksler blir loddet inn i tanklegemet, ved hjelp av hvilken «nedlasting» varme til batteriet og revers valg til varmesystemet. Ofte er en ekstra varmeveksler innebygd i tanken for å skaffe varmt vann til kjøkkenets og badets behov.

Prinsippet om å blande strømmer med forskjellige temperaturer ↑

For raskt å varme opp rommet slås varmeakkumulatoren ved hjelp av en treveisventil av fra bevegelsen til det oppvarmede kjølevæsken. Først etter oppvarming av vannføringen i rør over 60^OmC, er vann fra varmelageret koblet til kretsen. Og mens kjelen fungerer, går varmen i to retninger: til stasjonen og til varmeapparatene.

Det er visse positive sider ved dette prinsippet:

1. Rask oppvarming av stuen, og først etter det er det et utslipp av overflødig varme i varmeakkumulatoren;
2. Blandingsprinsippet gir effektiv varmeoverføring;
3. Vannforsyningen i varmeakkumulatoren er en strategisk reserve for kjelen, og forhindrer derved mulig utbrenthet i tilfelle krenkelse av vannsirkulasjonen i varmeanlegget.

Ideelt sett bør ikke vannet som sirkulerer i den varme varmeveksleren til varmekjelen blandes med kjølevæsken som strømmer gjennom varmesystemet. Derfor bruker ofte i varmeakkumulatorer et annet opplegg – med hydraulisk isolasjon og strømningsseparasjon.

System med hydraulisk isolering av varmebærere ↑

I dette skjemaet spiller akkumulatoren rollen som et av elementene i varmeforsyningskretsen, det kan ikke utelukkes fra strømmen. Faktisk er det i varmeakkumulatoren en konstant overføring av varme fra det frigjorte «varmt» konturen til varmekjelen og den gjenværende massen av vann eller kjølevæske som sirkulerer i varmesystemet.

Hva gir det:

• En høyt belastet varmeveksler av en varmekjel krever bruk av spesielt vann renset fra urenheter og oksygen. Bare slikt vann garanterer en lang levetid på rør og varmevekslerforsegling. Bestanden av den nødvendige mengden tilberedt vann lagres i en ekstra kjele.
• Ved hjelp av en spesiell ordning med oppvarmet vann fra varmelageretanken, kan temperaturen på det valgte fluidet lett kontrolleres, noe som forenkler varmekontrollsystemet.

Ulempene inkluderer behovet for ekstra enheter – to pumper: kjølevæskesirkulasjon og strømforsyningssystemer. Noen ganger for sikkerhetskopi bruker du et par enheter – en spenningsomformer og et elektrisk batteri til en varmekjel. Ellers kan strømbrudd føre til en alvorlig ulykke i primærkretsen..

Et mer komplekst og forbedret skjema involverer bruk av to separate varmevekslere, kombinert i ett hus i varmeakkumulatoren. Dette er en mer rasjonell måte å organisere driften av en varmeakkumulator med høy redundansgrad på. Det kan anbefales for de som ønsker å lage en varmeakkumulator til en varmekjel med egne hender.

Bygg en varmeakkumulator i huset ↑

For å lage en varmelager, må man bestemme batteriets termiske kraft. Det er en viss teknikk for å konstruere et akkumuleringssystem. Mengden vann i batteriet tas basert på 30-40 liter væske for hver 1000W varmekraft til kjelen. I dette tilfellet for et hus på 100 meter² et oppvarmet område vil kreve en kapasitet på 350-400 liter. Det beste alternativet ville være å bruke en ferdig koketank, med sensorer for vannstand, trykk og temperatur.

Hvis et blandesystem er valgt som arbeidsskjema, fungerer det riktig selv i fravær av spesielle pumper, en ekstra treposisjonsventilblokk må installeres i varmekretsen.

Enklere ordninger vil kreve montering av en eller to varmevekslere i tanken ↑

Det er bedre å bruke en varmeveksler laget av samme materiale som tanken. Dette sikrer normal sveisekvalitet når du installerer varmeveksleren. I tillegg, i hulrommet til varmeakkumulatoren, er det bedre å påføre anodebeskyttelse med magnesiumelektroder, lik elektriske kjeler for varmtvannsforsyning. Ytterveggene i tanken – varmeakkumulator-isolasjonsmatter eller mineralull.

Lovende alternativer for varmeakkumulatorer ↑

En av de interessante løsningene var små batterier som bruker smeltbare parafiner eller silikonoljer i stedet for vann. På grunn av den betydelig høyere varmekapasiteten, ble det mulig å bruke trygge lagringssystemer i små størrelser for elektriske kjeler av boligvarmesystemer. I stedet for en 300 liters tung tank, er det planlagt å bruke et todelt batteri med et totalvolum på 50 l kjølevæske som har en varmereserve på 15 kWh.