Акумулатор на топлина със собствени ръце изчисляване на основните параметри, производство и обвързване

Не много хора знаят, че в страните от Западна Европа на законодателното ниво е забранено да се използва котел на твърдо гориво без топлообменник (ТО).

Все още не сме въвели такава забрана, но дори и без нея няколко от тях са придобили това устройство.

Какво е необходимо в него и от какво е възможно да се направи топлообменник от себе си - това ще бъде обсъдено в нашия материал.

Използване на топлинни акумулатори

1. Бял цвят означава, че в пещта се подава твърде много въздух и значителна част от топлината, която може да се абсорбира, лети с него в комина.
2. Жълтият цвят показва, че горивото гори в оптимален режим: ефективността на котела в този момент е максимална и изпускателната уредба е най-екологична. Котелът е проектиран по такъв начин, че при номинална мощност той да работи в този режим.
3. Червеният цвят показва липса на кислород: гориво изгаря повече и с по-малко загуба на топлина, но с много намалява ефективност, докато в отработените газове съдържа много тежки въглеводородни радикали (окислени част на молекулите на гориво) и голямо количество въглероден окис.

Чрез закупуването на бойлер ние избираме капацитета му на базата на най-ниската температура, която може да се наблюдава в нашия регион. При тежки заледявания нагревателят работи при номинална мощност, при която горивото гори в оптимален режим. Но екстремните настинки не издържат дълго, а през останалото време затворът трябва да се изключи, като се намали топлинната мощност. Същевременно режимът на горене се превръща от оптималното в най-неблагоприятното.

Собствениците на руски фурни не знаят този проблем: тази единица винаги се загрява в оптимален режим, а излишната топлина се натрупва от тухлен масив и след това постепенно се прехвърля в помещенията за дълго време.

Би било хубаво тази тактика да се прилага на стоманен или чугунен котел, но стените на такива устройства нямат достатъчна топлинна мощност. Остава само едно нещо: да се създаде и свърже с котела отделно устройство, способно да натрупва топлина.

Топлинен акумулатор за отоплителния котел

С течение на времето обемът на въглеродния оксид в емисиите намалява и е необходимо да се поставят по-рядко дърва за огрев или въглища. В този случай възможността за прегряване и кипене на охлаждащата течност в топлообменника на котела е почти напълно отстранена.

Не се намесвайте в топлинния акумулатор и собственика на електрическия бойлер. През нощта, както знаете, електричеството струва 3 пъти по-евтино, отколкото през деня. Ако има топлинен акумулатор, можете да преминете към диференцирана тарифа и да използвате електрически бойлер само през нощта.

Принцип на действие

Като се прави аналогия с руската пещ, лесно е да се предположи, че твърдият термин "топлинен акумулатор" просто означава голям обем от всеки материал със значителна топлинна мощност. В системите за затопляне на водата в този капацитет е логично да се използва охлаждащата течност - топлоносителността на водата е доста висока.

Така че топлинният акумулатор е голям контейнер, затворен в топлоизолационна обвивка и напълнен с вода. Прилагане на различни връзки верига на такива устройства, но принципа на действието му остава непроменена: поради излишната топлина, произведена от водата на котела в ЗД се нагрява до висока температура и след това постепенно натрупаната топлина в системата за отопление е показано.

Схемата на работа на топлинния акумулатор

В допълнение към основната си функция, ТА може да играе ролята на бойлер, за който е достатъчно да се изгради серпентина вътре в него. Вярно е, че с помощта му няма да е възможно да се захване топла вода в големи обеми.

Обикновено термична батерия с ръцете си

Топлинният акумулатор за котел за твърдо гориво е лесно да се направи сам, ако следвате инструкциите. Създаването на ТК трябва да започне с изчисляването на неговия обем. Можете да използвате следния метод:

Зададохме първоначалните данни

Максимална температура на водата: Tmax = 90 градуса.

Минимална температура на водата: Tmin = 50 градуса.

Време за работа без котел: t = 8 часа.

Също така, необходимата топлинна мощност на отоплителната система (CO) ще бъде необходима за изчислението.

Трябва да вземете средната стойност, а не тази, която съответства на най-екстремните студове. В противен случай, TA ще се окаже необосновано голям и скъп, а за зареждането му ще е необходим много мощен генератор на топлина.

Най-правилният начин за определяне на топлинната мощност е да се изчислят топлинните загуби у дома. Но за пример, ние ще използваме опростена методология, според която за отопление площ от 10 квадратни метра. m през най-студения зимен период изисква 1 kW топлина. След това максималният капацитет на CO за къща от 200 квадратни метра. m ще бъде 20 kW, а средната стойност ще бъде равна на W = 10 kW.

Изчисляване на обема

Въз основа на получените данни, определете количеството енергия, което трябва да резервира ТА:

Q = W x t x 3600 (превежда часовника в секунди) = 10000 x 8 x 3600 = 288 MJ.

Топлинният капацитет на водата е (вземете стойността за температурата от 70 градуса): c = 4190 J / kg * степен.

След това се нуждаем от вода:

m = Q / c (Tmax-Tmin) = 288,000,000 / 4190 (90-50) = 1718 кг.

Приемайки височината на резервоара, равна на 2 м, определяме основната площ: S = 1,718 / 2 = 0,859 кв. Км. Тази зона ще има кръг с диаметър 1040 мм.

За по-нататъшни изчисления е необходима повърхностната площ на резервоара без дъно. Тя ще бъде равна на S = 0.859 + 3.14х1.04х2 = 7.39 квадратни метра. м.

Изчисляване на дебелината на топлоизолацията

Дебелината на топлоизолацията трябва да бъде избрана, като се вземе предвид каква топлинна мощност се изисква за отопление на котелното помещение. Топлопроводимостта на съвременните топлоизолационни материали е A = 0.040 W / m * степен. Следователно, ако вземем топлоизолатор с дебелина d = 100 мм (0.1 м), след това от напълно заредения ТА (температура на водата - 90 градуса) в котелното помещение ще проникне

р = S * (Ттах - 20) * A / D = 7,39 * (90 - 20) * 0.040 / 0.1 = 206.9 вата на топлина (20 - температура на въздуха в помещението).

приготвяне

Така че, нека да видим как да направите топлинен акумулатор за отопление на котли със собствените си ръце. Най-простият начин е да се направи ТА от готов стоманен цев.

При липса на такъв капацитет ще трябва да бъдат заварени от стоманени листове. Той трябва да издържа на налягането, на което е проектиран топлообменникът на котела (обикновено 3 atm).

Разположението на връзките зависи от схемата на свързване. Ако TA е свързан като хидравличен сепаратор, то в горната и долната част на него трябва да режете две парчета, дължината на които трябва да съответства на дебелината на изолацията.

Едната двойка (отгоре + отдолу) се отрязва от страната на котела, а другата - с обратното (тук ще бъде свързана отоплителната верига). Към долния клон ще трябва да свържете чайника с термометри.

Цилиндърът е обвит с фолио, а след това - с нагревател. Тъй като последният трябва да използва материал, който не отделя токсични пари, когато е изложен на горещи повърхности.

Пенопластът не отговаря на това условие - минерална вата е необходима и не съдържа фенол-формалдехидни смоли като свързващо вещество. Такъв нагревател (базалтова вълна) се произвежда за топлоизолация на комини.

Остава да се покрие резервоарът, покрит с топлоизолатор с корпус от листова или листова стомана.

Акумулатор на топлина от цев

Ако ТА се използва паралелно за подготовка на топла вода, то трябва да бъде снабдена със серпентина. Последният е направен от медна тръба с диаметър 20 мм.

В капака на резервоара е необходимо да се монтира предпазен клапан за отстраняване на свръхналягането.

Етапи на монтаж на топлинен акумулатор у дома

Първата стъпка е да се оцени товароносимостта на пода в мястото на монтаж. Може да не е достатъчно, тъй като теглото на ТА е доста съществено. В този случай е необходимо да се изгради конкретна основа. На върха на фондацията трябва да поставите купчина глина и вече поставете резервоар върху нея.

подвързване

В нашия пример се използва хидравлично запечатана тръбопроводна схема, в която ТА играе ролята на хидро-пистолет. Според него задвижването трябва да бъде свързано както следва:

1. От една страна - към котела: захранващата тръба (от котела) - към горната тръбопроводна тръба, обратното - до дъното. В същото време в тръбопровода на котела, както обикновено, е направен скок с възел от сместа, което предотвратява навлизането на студена вода в топлообменника.
2. От друга страна - към отоплителния кръг, също оборудван с мост и възел на сместа. Притокът на вода във веригата трябва да се извършва отгоре и връщането от дъното.

Всяка верига пресича циркулационната помпа. Този, който е инсталиран между ТА и котела, задвижва охлаждащата течност през топлинния генератор, зареждайки устройството. Втората помпа, монтирана на страната на отоплителния кръг, задвижва охлаждащата течност през радиаторите.

Акумулатор на топлина - диаграма на монтажа

Веднага след като температурата падне под определено ниво, вентилът на смесителя се отваря и нова част от топлата вода влиза в кръга от ТА.

регулиране

За правилното движение на средата в топлообменника е необходимо да се гарантира, че помпата между ТА и котела изпомпва повече течност, отколкото втората.

За да се определи точно мощността на всяка помпа, ще е необходимо да се извърши много сложно хидравлично изчисление, тъй като съпротивлението на контура е значително различно. На практика, вместо това, е възможно да се коригира работата на всеки компресор, което прави възможно прецизното съответствие на работата им.

1. Инсталирайте компресорите със скоростно контролирана скорост на двигателя. Днес можете да намерите тристепенни циркулационни помпи.
2. В точката на свързване на отоплителния кръг се върнете към топлинен акумулатор, може да се монтира регулиращ вентил. Смяната на напречното сечение ще доведе до промяна на потока през циркулационната помпа на отоплителната верига.

Капацитетът на помпата се регулира, когато смесителният вентил на отоплителния кръг е напълно отворен. Ако везната е правилна, температурата на термометъра на страната на отоплителния кръг трябва да е по-ниска, отколкото на термометъра от страната на котела.

Видео по темата