Расчет и установка теплоаккумулятора для котлов отопления

Теплоаккумулятор для котлов отопления

Мы продолжаем наш цикл статей темой, которая будет интересна тем, кто отапливает свое жилье твердотопливными котлами. Мы расскажем про теплоаккумулятор для котлов отопления (ТА) на твердом топливе. Это действительно нужный прибор, позволяющий сбалансировать работу контура, сгладить перепады температуры теплоносителя при этом еще и сэкономить. Сразу отметим, что теплоаккумулятор для электрокотлов отопления применяется только в том случае, если в доме стоит электросчётчик с раздельным подсчетом ночной и дневной энергии. В противном случае установка теплоаккумулятора для газовых котлов отопления не имеет никакого смысла.

Как работает система отопления с теплоаккумулятором

Теплоаккумулятор для котлов отопления – это часть системы отопления, предназначенная для увеличения времени между загрузками твердого топлива в котел. Он представляет собой резервуар, в который нет доступа воздуха. Он утеплен и имеет достаточно большой объём. В тепловом аккумуляторе для отопления всегда есть вода, она же циркулирует по всему контуру. Конечно, в качестве теплоносителя может быть и незамерзающая жидкость, но все же из-за своей дороговизны в контурах с ТА ее не используют.

Помимо этого в заполнении системы отопления с теплоаккумулятором антифризом нет смысла, так как такие резервуары ставятся в жилых помещениях. И суть их применения заключается в том, чтобы температура в контуре всегда была стабильной, а соответственно вода в системе теплой. Применение большого теплового аккумулятора для отопления в загородных домах временного проживания нецелесообразно, а от маленького резервуара толку мало. Это связано с принципом работы аккумулятора тепла для системы отопления.

• ТА находится между котлом и системой отопления. Когда котел нагревает теплоноситель – он попадает в ТА;
• затем вода поступает по трубам в радиаторы;
• обратка возвращается в ТА, а затем сразу в котел.

Хоть аккумулятор тепла для системы отопления – это единый сосуд, из-за его больших размеров направление потоков вверху и в низу отличаются.

Чтобы ТА выполнял свою основную функцию аккумулирования тепла, эти потоки нужно перемешивать. Сложность заключается в том, что высокая температура всегда поднимается, а холод стремится опуститься. Нужно создать такие условия, чтобы часть тепла опускалась ко дну теплового аккумулятора в системе отопления и нагревала теплоноситель обратки. Если температура выровнялась во всём резервуаре, то он считается полностью заряженным.

После того как котел выпалил все что в него загрузили, он перестает работать и в дело вступает ТА. Циркуляция продолжается и он постепенно отдает свое тепло через радиаторы в помещение. Все это происходит до того момента, пока в котел опять не поступит очередная порция топлива.

Если накопитель тепла для отопления маленький, то его запаса хватит совсем ненадолго, при этом время нагрева батарей увеличивается, так как объём теплоносителя в контуре стал больше. Минусы использования для домов временного проживания:

• увеличивается время прогрева помещения;
• больший объём контура, что делает заполнение его антифризом дороже;
• более высокие расходы на монтаж.

Как вы понимаете заполнять систему и спускать воду каждый раз, когда вы приезжаете на свою дачу, по меньшей мере, хлопотно. Учитывая, что один только бак будет литров 300. Ради нескольких дней в неделю идти на такие меры бессмысленно.

В резервуар встраиваются дополнительные контуры – это металлические трубы-спирали. Жидкость в спирали, не имеет прямого контакта с теплоносителем в теплоаккумуляторе для отопления дома. Это могут быть контуры:

• ГВС;
• низкотемпературного отопления (теплый пол).

Таким образом, даже самый примитивный одноконтурный котел или даже печка может стать универсальным нагревателем. Он обеспечит весь дом необходимым теплом и горячей водой одновременно. Соответственно производительность нагревателя будет использована в полной мере.

В серийных моделях, изготовленных в производственных условиях, встраиваются дополнительные источники подогрева. Это тоже спирали, только они называются электрическими тэнами. Их зачастую несколько и они могут работать от разных источников:

• электросеть;
• солнечные батареи.

Такой подогрев относится к дополнительным опциям и не является обязательным, учитывайте это, если решили сделать теплоаккумулятор для отопления своими руками.

Схемы обвязки теплового аккумулятора

Осмелимся предположить, что если вы заинтересовались этой статьей, то, скорее всего, решили сделать тепловой аккумулятор для отопления и его обвязку своими руками. Схем подключения можно придумать много, главное, чтобы все работало. Если вы правильно понимаете процессы, происходящие в контуре, то вполне можете поэкспериментировать. То, как вы подключите ТА к котлу, повлияет на работу всей системы. Давайте для начала разберем самую простую схему отопления с теплоаккумулятором.

Простая схема обвязки ТА

На рисунке вы видите направление движений теплоносителя. Обратите внимание на то, что движение обратки вверх запрещено. Чтобы этого не происходило, насос между ТА и котлом должен прокачивать большее количество теплоносителя, нежели тот, который стоит до резервуара. Только в таком случае будет образовываться достаточная втягивающая сила, которая будет отбирать часть тепла из подачи. Минус такой схемы подключения – это длительное время разогрева контура. Чтобы его сократить, нужно создать кольцо прогрева котла. Его вы можете увидеть на следующей схеме.

Схема обвязки ТА с контуром прогрева котла

Суть контура разогрева заключается в том, что термостат не подмешивает воду из ТА до тех пор, пока котел не прогреет ее до установленного уровня. Когда котел разогрелся, часть подачи уходит в ТА, а часть перемешивается с теплоносителем из резервуара и поступает в котел. Таким образом, нагреватель всегда работает с уже нагретой жидкостью, что увеличивает его КПД и время разогрева контура. То есть батареи станут теплыми быстрее.

Такой метод установки теплоаккумулятора в систему отопления позволяет использовать контур в автономном режиме, когда насос работать не будет. Обратите внимание, что на схеме показаны только узлы подключения ТА к котлу. Циркуляция теплоносителя к радиаторам происходит по-другому контру, который также проходит через ТА. Наличие двух байпасов позволяет перестраховаться дважды:

• обратный клапан включается в работу, если насос остановлен и шаровой кран на нижнем байпасе перекрыт;
• в случае остановки насоса и поломки обратного клапана циркуляция осуществляется через нижний байпас.

В принципе, в такую конструкцию можно внести некоторые упрощения. Учитывая тот факт, что у обратного клапана высокое сопротивление потока, его можно исключить из схемы.

Схема обвязки ТА без обратного клапана для гравитационной системы

При этом, когда пропадет свет, нужно будет вручную открыть шаровой кран. Следует сказать, что при такой разводке ТА должен находиться выше уровня радиаторов. Если вы не планируете, что система будет работать самотеком, то обвязку системы отопления с теплоаккумулятором можно выполнить по схеме, указанной ниже.

Схема обвязки ТА для контура с принудительной циркуляцией

В ТА создается правильное движение воды, что позволяет шар за шаром, начиная с верхнего, прогревать ее. Возможно, возникнет вопрос, что делать, если не станет света? Об этом мы рассказывали в статье об источниках альтернативного питания для системы обогрева. Это будет экономнее и удобнее. Ведь гравитационные контуры выполняются из труб большого сечения, к тому же должны соблюдаться не всегда удобные уклоны. Если посчитать цену труб и фитингов, взвесить все неудобства монтажа и сравнить это все с ценой ИБП, то идея установки альтернативного источника питания станет очень привлекательной.

Расчет объёма накопителя тепла

Объем теплоаккумулятора для отопления

Как мы уже упомянули ТА маленького объёма использовать нецелесообразно, при этом слишком большие резервуары также не всегда уместны. Вот и назрел вопрос о том, как рассчитать нужный объём ТА. Очень хочется дать конкретный ответ, но, к сожалению, его не может быть. Хотя приблизительный расчет теплоаккумулятора для отопления все же есть. Допустим, вы не знаете, какие теплопотери вашего дома и узнать не можете, например, если он еще не построен. Кстати, чтобы сократить теплопотери, нужно утеплить стены частного дома под сайдинг. Подобрать бак можно исходя из двух величин:

• площадь отапливаемого помещения;
• мощность котла.

Методы расчета объёма ТА: площадь помещения х 4 или мощность котла х 25.

Именно эти две характеристики являются определяющими. Разные источники предлагают свой способ расчета, но по факту эти два метода тесно взаимосвязаны. Предположим мы решили рассчитать объем теплоаккумулятора для отопления, отталкиваясь от площади помещения. Для этого нужно квадратуру отапливаемого помещения умножить на четыре. К примеру, если у нас есть маленький дом в 100 м кв, то понадобится бак 400 литров. Такой объём позволит сократить загрузку котла до двух раз в сутки.

Несомненно, и так есть пиролизные котлы, в которые закладывается топливо дважды в сутки, только в этом случае принцип работы немного отличается:

• топливо разгорается;
• уменьшается подача воздуха;
• начинается процесс тления.

В этом случае, когда топливо разгорается, температура в контуре начинает интенсивно повышаться, а потом тление поддерживает воду тёплой. Во время этого самого тления много энергии улетучивается в трубу. Помимо этого если твердотопливный котел работает в тандеме с негерметичной системой отопления, то при пиковой температуре расширительный бак иногда закипает. В нем в прямом смысле слова начинает кипеть вода. Если трубы сделаны из полимеров, тогда это просто губительно для них.

В одной из статей про полимерные трубы мы рассказывали об их характеристиках. ТА забирает часть тепла и бак может закипеть только после того, как резервуар зарядится полностью. То есть возможность закипания, при правильном объёме ТА, стремится к нолю.

Теперь попробуем рассчитать объём ТА, исходя из количества киловатт в нагревателе. Кстати, этот показатель рассчитывается на основании квадратуры помещения. На 10 м берется 1 кВт. Выходит, что в доме 100 м кв должен стоять котел минимум в 10 киловатт. Так как расчет всегда делается с запасом, то можно предположить, что в нашем случае будет стоять 15 киловаттный агрегат.

Если не учитывать количество теплоносителя в радиаторах и трубах, то один киловатт котла может нагревать приблизительно 25 литров воды в ТА. Поэтому и расчет будет соответствующим: нужно мощность котла умножить на 25. В итоге мы получим 375 литров. Если сравним с предыдущим расчетом, то результаты очень близки. Только это с тем учетом, что мощность котла будет рассчитываться с зазором хотя бы в 50%.

Помните, чем больше ТА, тем лучше. Но в этом деле, как и в любом другом, нужно обходиться без фанатизма. Если вы поставите ТА на две тысячи литров, то нагреватель просто не справиться с таким объёмом. Будьте объективны.

Бак-теплоаккумулятор (буферная емкость) как основной элемент системы отопления

Lavoro Информация Бак-теплоаккумулятор (буферная емкость) как основной элемент системы отопления

15.05.2018

Большинство владельцев частных домов и коттеджей с автономной системой отопления дополняют ее теплоаккумуляторами воды.

Котлы для отопления дома — это технически сложные устройства, оснащенные различными датчиками и аварийной автоматикой. Однако необходимость регулярно вручную снабжать их топливом роднит суперсовременные агрегаты с «буржуйками» начала прошлого века.

С газом и электричество все относительно просто, а вот твердотопливные котлы не «подкрутишь» и дистанционно не подкинешь дровишек, чтобы дом не остыл к возвращению с работы.

На рынке предлагаются качественные теплоаккумуляторы российского производства и импортные модели именитых производителей. Принцип действия и подключения их к отопительной системе не имеет технологических отличий.

Как устроены теплоаккумуляторы для систем отопления

Роль теплоаккумулятора в современных системах отопления очевидна из его названия: буферный бак аккумулирует все «лишнее» тепло, которое не требуется для обогрева в данный момент.

Горячий теплоноситель не сразу направляется в систему отопления, а аккумулируется в буферной емкости и подается на радиаторы по мере остывания дома или при прекращении поступления тепла от внешнего источника.

Буферная или аккумулирующая емкость представляет собой бак из углеродистой стали или нержавейки, закрытый теплоизолирующим кожухом.

При этом для нагрева теплоносителя может использоваться как один источник тепла — например, твердотопливный котел, так и несколько: твердотопливный + электрический котел и солнечные батареи

Теплоноситель из бака сливается при помощи крана, стравливание воздуха при заполнении его происходит автоматически через клапан-предохранитель.

По бокам из корпуса выходят патрубки для подключения к котлу и к трубам отопительной системы (батареям, теплому полу).

Три основных типа теплоаккумуляторов

• Самые простые устройства обеспечивают возможность аккумуляции тепла и прямой подачи его через патрубки в распределительные трубы, ведущие к батареям или теплому полу.
• Если есть возможность использовать несколько источников нагрева, в теплоаккумулятор встраиваются теплообменники.
• Для использования теплоаккумулятора как дополнительного источника горячей воды внутри устанавливается змеевик из нержавейки и внутренний бак.

Как выбрать теплоаккумулятор воды. 5 основных параметров

1. Рассчитайте необходимый объем.

Исходя из практики, стоит ориентироваться на 20-30 литров на 1 кВт мощности котла (но не более 50 литров /на 1кВт). Соответственно, для котла 30 кВт достаточно будет бака в 1000 литров. Чем мощнее котел, тем большего объема должен быть теплоаккумулятор.

1. Оцените габариты помещения:

Чем больше накопитель, тем реже потребуется закладка топлива в котел и тем стабильнее вся отопительная система дома. Но для большого котла необходимо соответствующее подсобное помещение, где он будет установлен.

1. Климат региона и площадь дома тоже имеют значение.

И здесь все очевидно: для 80-ти метрового дома в средней полосе вряд ли так уж необходим бак на пару тысяч литров.

1. Материал бака.

На рынке представлены емкости из нержавейки и углеродистой стали. Нержавейка дороже, но и прослужит дольше.

1. Цели использования.

От простой аккумуляция тепла от одного источника и резервного обогрева, до сложных устройств с дополнительным баком для горячей воды, несколькими теплообменниками и ТЭНом для автономного подогрева бака в случае необходимости.

Плюсы и минусы системы отопления с теплоаккумулятором

Плюсы:

• Экономия топлива до 40%
• Увеличивает периоды закладки топлива (для твердотопливных котлов)
• Дает возможность использовать самый дешевый источник энергии в определенный момент
• Увеличивает срок службы всей системы отопления
• Дополнительно обеспечивает горячей водой (некоторые модели).
• Повышает комфорт проживания в доме

Из минусов можно отметить только цену и необходимость выделения площади для размещения бака.

Спроектируйте современную систему отопления с теплоаккумулятором или модернизируйте существующую. Это поможет эффективно расходовать топливо, не «греть улицу» и уменьшить расходы на отопление почти на треть.

Рекомендуемые материалы:

Тепловой аккумулятор для отопления: конструкция и виды

Твёрдое топливо – зачастую единственный вариант обеспечения тепла в доме для многих регионов в случае отсутствия доступа к природному газу. Использование жидкого топлива (дизельного или мазута) проблематично ввиду сложности устраиваемой системы отопления, в которую должны быть включены пожаробезопасные ёмкости и принудительно подающие к котлу топливо магистрали. У электроотопления тоже есть свои минусы. Поскольку электричество довольно дорогой вид энергии, в системе электроснабжения возможны перебои по различным причинам и вдобавок оно поставляется потребителю с ограничением по мощности, то твердотопливный котёл остаётся оптимальной альтернативой простой печи.

Системы отопления на твёрдом топливе

У этого способа отопления тоже есть один существенный недостаток – строгая периодичность загрузки топлива по мере сгорания. В момент максимального разгорания топлива в котле образуется переизбыток тепла, который переводит к перегреву помещения. При потере же теплоотдачи прогоревшего угля или дров теплоноситель остывает и в системе отопления образуются температурные скачки, что не прибавляет комфортности жилищу, а иногда и приводит к авариям в случае разморозки трубопроводов системы.

Нивелировать данную проблему помогает установленный тепловой аккумулятор в системе отопления. Принцип его работы основан на использовании высокой теплоёмкости воды, служащей в отопительной системе теплоносителем, один литр которой при остывании на 1 С разогревает кубометр воздуха на 4 С. Внешне теплоаккумулятор для системы отопления выглядит как эффективно утеплённый снаружи вместительный резервуар, подключённый к источнику тепла и контурам системы отопления.

Схема отопления с теплоаккумулятором

Чтобы понять принцип работы теплоаккумулятора, необходимо понять схему отопления с ним. Элементарная система отопления с теплоаккумулятором представляет собой вертикально расположенный утеплённый бак, в который врезаны 4 патрубка, размещённых вертикально по два с противоположных сторон.

С каждой стороны один патрубок помещён в верхней части ёмкости (подающая магистраль), один – в нижней (обратная магистраль контура).

С одной стороны пара патрубков подключается к прямой и обратной магистралям твердотопливного котла, с другой – к соответствующим трубопроводам контура отопления. В обратные магистрали обоих контуров монтируются циркуляционные насосы для стабильного обращения теплоносителя в сети.

Принцип работы

После достижения стабильного горения топлива в котле циркуляционный насос начинает подавать в зону нагрева холодную воду из низа теплообменника, параллельно подавая в теплоаккумулятор для отопления дома разогретый теплоноситель через верхний патрубок. Активного перемешивания горячей и холодной воды в теплоаккумуляторе не происходит в виду значительной разницы в плотности жидкости при разных температурах. Таким образом бак после прогорания заложенного топлива будет заполнен разогретой до нужной температуры водой.

При качественном утеплении теплоаккумулятор в системе отопления может сохранять температуру теплоносителя на должном уровне в течение нескольких часов, а при высокой эффективности конструкции – нескольких дней.

После прогорания топлива в котле включается циркуляционный насос контура отопительной системы, обеспечивающий прокачку теплонесущей жидкости по трубопроводам и отопительным приборам сети. За счёт забора теплоносителя сверху и подачи остывшей жидкости снизу перемешивания слоёв разных температур не происходит и теплоаккумулятор равномерно отдаёт тепловую энергию в систему. А какой котел выбрать для частного дома можно узнать здесь.

Типы конструкций теплоаккумуляторов

Выше уже был рассмотрен внешний вид теплоаккумуляторов, он един для всех моделей, а вот внутренняя конструкция может различаться. Рассмотрим основные типы существующих приборов.

По эффективности работы и функциональному предназначению тепловые аккумуляторы делятся на следующие виды:

• С прямым подключением контуров (пустые). В этой самой элементарной конструкции отсутствуют любого вида теплообменники, и разделение горячей и холодной теплоносящей жидкости обеспечивается разностью её плотности. Техническая простота такого прибора позволяет изготовить самодельный теплоаккумулятор отопления, главное впоследствии не поскупиться на качественную теплоизоляцию.
• С внутренним теплообменником. По этой схеме возможно использование разных теплоносителей в контурах котла и отопительной системы, так как разделение жидкостей обеспечено стенками теплообменника.
• Со встроенным бойлером. В теплоаккумуляторах такого типа внутри основного бака помимо теплообменников размещают дополнительную ёмкость для нагрева воды в целях горячего водоснабжения дома.

Выбор теплоаккумулятора для системы отопления дома – ответственное мероприятие, к которому нужно отнестись с максимальной серьёзностью. От качества, функциональных возможностей и технических характеристик прибора зависит комфорт жилища и здоровье проживающих в нём людей.

особенности сборки теплоаккумулятора для котла своими руками

Очень часто отопление строений загородного сектора осуществляют котлы, работающие на твёрдом топливе, так как другие энергоресурсы попросту недоступны или невыгодны с экономической стороны. Поэтому перед каждым отопительным сезоном домовладелец занят заготовкой топлива, объёмы которого бывают достаточно внушительными, всё зависит от площади отапливаемого строения, качества его утепления и климатических условий региона проживания.

Практически все твердотопливные котлы в полной мере обеспечивают создание комфортной температуры в помещении, если протапливаются дважды на протяжении 24 часов.

Если же произойдёт сдвиг времени розжига топлива в котле, то в доме сразу становится прохладно и некомфортно. Исключением можно считать отопительные устройства с длительным горением топлива, которые обеспечивают поддержание необходимой температуры в помещении на протяжении нескольких дней. Также такой результат можно получить, даже используя стандартный котёл на твёрдом топливе, если в отопление включить специальное устройство, которое способно аккумулировать излишки тепла, вырабатываемые агрегатом при горении одной закладки камеры сгорания. Под таким узлом подразумевается буферная ёмкость или как её называют накопительный теплоаккумулятор.

Что дает установка теплоаккумулятора?

Однажды установив теплоаккумулятор в основное отопление загородного дома, будут достигнуты следующие цели:

• протопка твердотопливного котла в удобное для домовладельца время;
• увеличение временного промежутка между закладкой очередной порции топлива;
• оптимизируется расход твёрдого топлива для обогрева помещения.

Совместив основное отопление с буферной аккумулирующей ёмкостью, появляется возможность в значительной степени снизить расходы энергоресурсов не в ущерб комфорту проживания жильцов. При этом экономия может быть значительно увеличена при установке дополнительных датчиков и терморегуляторов. Благодаря этому, когда температура в доме достигла заданных параметров, прекращается поступление теплоносителя в радиаторы.

Вырабатываемая тепловая энергия котлом, который продолжает работать, начинает накапливаться в теплоаккумуляторе. После того как теплоноситель остынет тепло из буферной ёмкости начинает передаваться обратно в отопительную систему мимо остывшего котла. При этом чем больше ёмкость теплоаккумулятора тем дольше отопление будет работать за счёт накопленного тепла.

Конструктивные особенности теплоаккумулятора

Конструкция буферной ёмкости изготавливается из листовой стали, напоминая собой форму цилиндра. При этом объём бака варьируется от сотни литров до нескольких десятков кубометров. Естественно, чем больше ёмкость, тем сложнее найти место для её размещения. Из-за внушительных габаритов накопительного бака возникают проблемы с его установкой в котельной или другом подсобном помещении.

Производителями выпускаются готовые теплоаккумуляторы, которые на прилавки магазинов поступают совместно с теплоизоляцией. По толщине качественный утеплитель должен быть не меньше 100 мм. Утеплённую ёмкость закрывают кожухом, сшитым из качественного коже заменителя. Благодаря качественной теплоизоляции теплоноситель в накопительном баке остывает намного медленней. По своей конструкции теплоаккумуляторы бывают следующих типов:

• без вмонтированного теплообменника;
• с несколькими или одним змеевиком;
• с вмонтированными бойлерами, меньшими по диаметру основной ёмкости, которые используются для обеспечения горячего водоснабжения в доме в автономном режиме.

Стальной корпус бака обустроен несколькими резьбовыми патрубками, используемыми для подсоединения аккумулирующего устройства к котлу и основной разводке отопления по комнатам.

Как быстро расходуется тепловая энергия?

На сегодняшний день точных данных по расходу тепла в теплоаккумулирующем устройстве не существует. В первую очередь, это обусловлено тем, что энергия, накопленная в буферном баке, расходуется в зависимости от следующих факторов:

• от размеров ёмкости;
• от степени потерь тепла в доме;
• от температурных показателей на улице;
• от заданного режима нагрева помещения.

Отопление загородных домов в режиме пассивной работы твердотопливного котла может длиться от пары часов до нескольких дней. При работе теплоаккумулятора основной отопительный агрегат простаивает вхолостую, а, значит, экономится топливо.

Собираем тепловой аккумулятор своими руками

Чтобы все сборочные работы по изготовлению буферной ёмкости своими руками прошли удачно, нужно подготовить следующие вещи:

• электрическая сварка;
• набор ключей, в том числе и газовый;
• паронитовые или силиконовые прокладки;
• соединительные муфты;
• листовой металл;
• взрывные клапаны.

Для того чтобы собрать теплоаккумулятор своими руками нужно придерживаться определённого порядка действий.

1. С помощью электросварки изготавливается герметический бак.
2. Врезаются патрубки в количестве 4 штук. Пара для подачи и пара для возврата теплоносителя.
3. Патрубки должны размещаться на противоположных сторонах бака при этом подающие концы располагаются в верхней части, а трубы обратки внизу теплоаккумулятора.
4. В верхней части устройства ввариваются муфты, в которых вмонтированы термодатчики и защитный клапан.
5. На завершающем этапе сборки выполняется теплоизоляция.
6. Выполняется подключение подающих труб к верхним патрубкам, а обратного трубопровода к нижним аналогам.
7. Аккумулирующее устройство подсоединяется к котлу.

Важно все расчёты по параметрам мощности аккумулирующего устройства и толщины бака выполнить до этапа сборки.

Варианты подключения теплоаккумулятора

Схема подключения буферной ёмкости своими руками напрямую зависит от циркуляции теплоносителя в отоплении. При естественном движении воды оборудование монтируется в максимальной близости непосредственно возле твердотопливного котла. В ситуации, когда используется циркуляционный насос место размещения теплового аккумулятора большой роли не играет.

Аккумулирующий прибор должен размещаться в помещении с температурными показателями не ниже 10° С. Плюс ко всему необходимо обеспечить доступ к соединительным патрубкам в случае возникновения поломки или проведения профилактических работ. Буферная ёмкость размещается непосредственно в котельной на одном уровне с твердотопливным котлом, но ни в коем случае не выше.

Работа теплоаккумулятора в системе отопления

Благодаря циркуляционному насосу, который обычно устанавливают на участке, соединяющем котёл с тепловым аккумулятором, обеспечивается подача теплоносителя в верхнюю часть буферной ёмкости. При этом из нижних патрубков холодная вода возвращается обратно в центральное обогревательное устройство.

Установка второго циркуляционного насоса выполняется между теплоаккумулятором и батареями, что обеспечивает подачу горячей воды по разводке отопительной системы до момента достижения заданных температурных параметров в обогреваемом помещении.

При остывании теплоносителя ниже минимального параметра происходит срабатывание термодатчиков, и насосы возобновляют подачу горячей воды в отопительную систему. При этом тепловая энергия будет аккумулироваться, когда насос на выходе буферной ёмкости бездействует.

Если не использовать тепловой аккумулятор, то теплоноситель перегревает комнаты в доме и домовладельцу приходится открывать форточки для снижения температуры в помещении. Проще говоря, работа котла происходит для нагрева улицы, что в настоящее время считается преступным расточительством.

После того как закладка топлива в котле полностью прогорит оборудование переходит в режим ожидания, а обогрев дома происходит посредством теплоаккумулятора, который отдаёт аккумулированное тепло в систему отопления. Остывший теплоноситель снова возвращается в буферную ёмкость, постепенно снижая температуру теплоносителя, находящегося, в баке-термосе.

Практические рекомендации специалистов

Исходя из опыта специалистов, которые неоднократно изготавливали тепловой аккумулятор для котла своими руками, были выделены некоторые рекомендации, упрощающие и удешевляющие сборку оборудования:

• Заводской змеевик можно заменить гофрированным шлангом из металла.
• Чтобы избавиться от работ со сварочным агрегатом, можно использовать ёмкости из огнеупорного пластика. Чтобы пластмассовые баки не утратили свою форму, их помещают в решетчатый каркас.
• Компактные теплоаккумулирующие устройства можно устанавливать в системе тёплых полов.
• Для больших помещений лучше использовать заводские устройства расчёт мощности, которых производился опытными специалистами.

В процессе выбора готового теплового аккумулятора для любых типов котлов желательно обратить внимание на наличие нужного количества патрубков. От этого напрямую зависит возможность подключения устройства в систему горячего водоснабжения или тёплых полов, а также использование альтернативных нагревательных устройств, таких как солнечные коллекторы.

Собрать теплоаккумулятор самостоятельно сможет практически каждый. Для этого не нужно покупать дорогостоящие запчасти. Простейшая модель состоит из материалов, которые могут пылиться в гараже или на даче. Но если есть сомнения в собственных силах, то всегда можно приобрести готовое изделие, тем более что цена теплоаккумулятора доступна людям с любым бюджетом.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Расчет, подбор теплоаккумулятора для отопления дома твердотопливным котлом

Отопление частного дома – это очень важная и непростая задача, которая дает возможность создать уют и комфортную атмосферу для Вашей семьи. Значительное повышение цен на энергоносители делает актуальным вопрос об уменьшении затрат на отопление, горячее водоснабжение, поэтому все больше и больше владельцы загородных домов обращают внимание на современное оборудование, которое дает возможность эффективно использовать тепло и при этом экономить средства.

В результате расчетов и практических исследований различных систем отопления современных домов, специалисты теплотехники пришли к выводу, что самый экономический эффект удается достичь сочетанием нескольких источников тепла в комбинированную систему отопления. При этом домовладелец может применять традиционные источники тепла (газовый твердотопливный или электрический котел), а также и альтернативные (солнечные коллекторы, тепловые насосы). Для обеспечения данной возможности в домах с комбинированной системой отопления применяется буферная емкость.

Функции теплоаккумулятора в системе отопления:

• аккумулирование тепловой энергии с последующей передачей в отопительную систему при необходимости
• защита твердотопливного котла от закипания (поглощает перегретую воду)
• возможность одновременного использования нескольких источников тепла в системе: это особенно важно, учитывая тот факто, что разные тепловые источники могут рационально работать в разное время суток (солнечную энергию лучше всего использовать днем, когда солнце наиболее активно, электрический котел рационально использовать в ночное время, когда действует «ночной режим»)
• повышение КПД и эффективности использования твердотопливного котла за счет полного сгорания топлива
• возможность обеспечить дом хозяйственной водой с помощью буферной емкости, которая оборудована теплообменником для горячего водоснабжения

Буферный бак – это очень габаритное устройство, поэтому возможность эго установки стоит предусматривать еще на стадии проектирования дома. Аккумулирующую емкость рассчитывают исходя из соотношения 30-50 литров на 1 кВт тепловой мощности котла. По следующей формуле можно сделать расчет тепловой мощности теплоаккумулятора для отопления дома, которую возможно накопить.

Формула расчета буферного бака

Q = m*cp*(T2-T1)

• M – масса вещества, которая используется в буферном баке
• Cp – удельная теплоемкость аккумулирующего вещества Вт(кг*К)
• Т2 и Т1 – средняя температура теплоносителя в баке – конечная и начальная °С

Расчет буферной емкости для твердотопливного котла

Расчет данного оборудования заключается в определении аккумулирующей способности запасенного объема воды. Эта способность характеризирует теплоемкость, которая равна 4,187 кДж кг/°С, это означает, что для нагрева одного килограмма воды на 1 градус нужно подвести количество тепла эквивалентное 4,187 кДж, или что тоже самое – 1 ккал = 1,163 Вт/ч. Например, если у Вас аккумулирующая емкость обьемом 1000 литров (масса 1 литра теплоносителя равна 1 кг) и мы эго нагреем до 50°С то в нем будет аккумулировано тепловой энергии 1000*50 = 50 000 ккал = 0,05 Гкал = 58 кВт/ч. При отборе тепла и охлаждении бака на 50°С. от него будет отведено 0,05 Гкал тепла. В зависимости от схемы применения используются различные методики расчета теплоаккумуляторов для отопления, но в целом при подборе следует учитывать:

• чем больше пиковое потребление отличается от среднечасового и чем дольше его продолжительность, тем больше должен быть объем бака накопителя тепла
• чем больше пиковое поступление и чем меньше его продолжительность, тем больше должна быть мощность теплообменного аппарата независимо внешний он или интегрирован в бак накопитель горячей воды
• номинальное давление бака накопителя тепла должно быть больше максимального рабочего давления с точки его подключения
• буферные емкости с одним или двумя теплообменниками: системы с большим температурным напором присоединяются к верхним теплообменниками и с меньшим к нижним
• теплоаккумулятор, который подключен до твердотопливного котла, должен аккумулировать тепло генерируемое, как минимум, разовой загрузкой котла
• в схемах подключения системы отопления с аккумулирующими емкостями с ГВС, обязательно должны быть установлены – расширительный бак и предохранительный клапан

Подбор буферной емкости для твердотопливного котла

Методика, по которой, нужно высчитать буферную емкость может быть разной в зависимости от схемы применения, определения максимальной загрузки топлива. Например, в топку помещается 20 кг дров. 1 кг дров способен выделить 3,5 кВт/час тепловой энергии. Таким образом, при сжигании одной загрузки топлива твердотопливный котел отдаст 20•3,5=70 кВт/час тепла. Время, за которое сгорает полная загрузка топлива можно рассчитать так: Если мощность котла составляет, например 25 кВт тогда 70:25=2,8 час.

Теплоаккумулятор	Время нагрева при мощности	—	—	—	—	—	—	—	—
—	20 кВт	25 кВт	30 кВт	35 кВт	40 кВт	45 кВт	50 кВт	55 кВт	60 кВт
500	1,2	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5	0,5	0,4	0,4
1000	2,3	1,9	1,6	1,3	1,2	1,0	0,9	0,8	0,8
1200	2,8	2,2	1,9	1,6	1,4	1,2	1,1	1,0	0,9
1500	3,5	2,8	2,3	2,0	1,7	1,6	1,4	1,3	1,2
1800	4,2	3,4	2,8	2,4	2,1	1,9	1,7	1,5	1,4
2000	4,7	3,7	3,1	2,7	2,3	2,1	1,9	1,7	1,6
2400	5,6	4,5	3,7	3,2	2,8	2,5	2,2	2,0	1,9
3000	7,0	5,6	4,7	4,0	3,5	3,1	2,8	2,5	2,3
3500	8,1	6,5	5,4	4,7	4,1	3,6	3,3	3,0	2,7

Температура теплоносителя в отопительной системе. Если система отопления уже смонтирована, достаточно измерить температуру на входе и выходе и определить теплопотери. Определение желательной частоты загрузки. Например, возможна загрузка утром и вечером, а днем и ночью обслуживать котел нет возможности.

Для упращенного рассчета принимается не меньше 50 литров на кадный кВт мощности котла.

Вместимость бака дм3	350	500	800	1000	1500	2000	3000	3500
Колличество тепла при Δt = 40°С, кВт/год	20	30	45	58	85	115	170	210
Колличество дров, кг, при Δt = 40°С. С=12 МДж/кг	5	7	2	14	21	30	42	50

Подбор объема теплоаккумулятора при работе из солнечными коллекторами

Вместимость бака дм3	350	500	800	1000	1500	2000	3000	3500
Жилая плодащь м2	40-120	60-160	100-260	130-340	170-340	230-460	340-680	420-840
Площадь солнечных коллекторов м2, Инсоляция 5 кВт/м2	4-6	6-8	10-13	13-17	17	23	34	42

Как рассчитать теплоаккумулятор для отопления дома

Если за час теплопотери в помещении составляют, например, 6,7 кВт тогда за сутки это составит 160 кВт. В рассматриваемом примере это составляет немногим больше, чем две закладки топлива. Как было определенно выше, одна закладка дров сгорает около 3 часов, выделяя 70 кВт/час тепловой энергии.

Потребность на обогрев дома 6.7•3=20,1 кВт/час запас аккумулирующего бака составляет 70-20,1=49,9 кВт/час. Этой энергии хватит на период 50:6,7 – это около 7 часов. Значит, за сутки требуется две полных закладки и одна неполная.

Исходя их данных расчетов, в 23 часа делается неполная загрузка, в 6:00 и 18:00 – полная. Если сделать график уровня заряда бака аккумулятора, видно, что максимальный заряд приходиться а 9:00 утра.

Схема подключения теплоаккумулятора до системы отопления

Состав отопительного оборудования для системы отопления

Рекомендуем посмотреть теплоаккумуляторы от производителя

Роль теплоаккумуляторов для отопления частного дома

Многие владельцы твердотопливных котлов часто задаются вопросами: «А нужен ли мне вообще теплоаккумулятор? Не будет ли это пустой тратой денег? Какова его функция и роль в обеспечении тепла?»

Попробуем разобраться!

Теплоаккумулятор – что это?

Сам по себе теплоаккумулятор «Лаворо эко» (или же – буферная емкость) – это ни что иное, как элемент системы отопления, созданный для сбалансирования работы котла, экономии топлива и регуляции оптимальной температуры. Хороший бак способен значительно сэкономить топливо и избавить владельца от дополнительных, лишних хлопот.

Обычно, это очень крупная емкость, большого объема, в которой постоянно циркулирует теплоноситель. Чаще используют воду, реже – незамерзайку, ввиду высокой цены последней. Также буферная емкость не пропускает воздух и хорошо утеплена.

При этом размер теплоаккумулятора зависит от площади отапливаемого помещения и частоты надобности использования котла. Например, нет большого смысла покупать буферную емкость приличного объема, если вы живете в загородном доме только на выходных. Но также и не будет смысла покупать слишком маленький, ибо пользы от него будет маловато.

Принцип действия теплоаккумулятора:

— буферная емкость «Lavoro aco» находится в промежутке между самим котлом и отопительной системой

— как только котел нагрел воду (любой теплоноситель) – он попадает в буферную емкость

— оттуда вода идет в радиаторы, а обратка возвращается сначала в теплоаккумулятор, а далее – в котел.

Главная роль теплоаккумулятора в теплообеспечении:

Когда ваш котел полностью сжег загруженное топливо, в работу включается буферная емкость, которая сохраняет это полученное тепло и рационально расходует его, вплоть до следующей топливной загрузки. В этой ситуации как раз можно заметить минусы буферной емкости малого объема и размера, так как сохранять большое количество тепла надолго она не сможет.

Для каких домов лучше всего подойдет буферная емкость?

Все-таки теплоаккумулятор – это прекрасный способ оптимизировать рациональную работу котла именно для дома, в котором постоянно проживают люди. Для сезонных или выходных дач такой вариант будет не самым лучшим.

Благодаря сбалансированной и слаженной работе теплоаккумулятора «Лаворо» вы сможете сделать даже самый простой одноконтурный котел или печь – отличной теплоотдающей и экономной системой. Бак обеспечит вам не только тепло, но и нагретую горячую воду.

Как дополнительные опции, при желании, вы сможете подключить к буферной емкости источники питания, которые смогут работать от электросетей или даже солнечных батарей.

Теоретически, чем больше размер вашей буферной емкости «Lavoro», тем продуктивнее и экономичнее будет совершаться ее работа. Однако, стоит и в этом знать меру: не покупайте бак на 2000 литров, так как система не обогреет такое количество теплоносителя.

Теплоаккумулятор для котлов отопления | Гид по отоплению

Работающие на твердом топливе системы отопления частных домов рекомендуется оснащать специальными емкостями, которые способны накапливать тепловую энергию. Такие емкости с хорошей теплоизоляцией изготавливаются из материалов, которые не разрушаются при длительном контакте с теплоносителем. Чаще всего таким материалом становится нержавеющая сталь. Сами емкости имеют множество названий: теплоаккумулятор, тепловой аккумулятор, бак аккумулятор, буферная емкость, буферный накопитель.

Теплоаккумулятор Jaspi.

Однако, как бы ни назывался теплоаккумулятор для котлов отопления – главным остается его способность накапливать тепловую энергию во время работы котла и отдавать в то время, когда котел перестает работать (в перерыве между топками твердотопливного котла или при отключении электроэнергии и остановке нагрева тэна электрокотла). Таким образом, увеличивается коэффициент полезного действия котла и решается вопрос экономии ресурсов (топлива или используемой электроэнергии).

Другой задачей буферной емкости является сглаживание разностей температур в котле и в отопительном контуре системы. Наличие в системе отопления теплового аккумулятора особенно актуально для котлов, работающих на твердом топливе. Горение топлива невозможно быстро остановить, даже при наличии автоматики, в случае достижения критической температуры твердотопливный котел будет еще некоторое вырабатывать тепло, и если объем теплоносителя невелик – существует опасность перегрева всей системы, вплоть до создания пожароопасной ситуации. Буферная емкость, установленная между котлом и отопительном контуром, способна обеспечить «размещение избыточного тепла».

Преимущества использования

Наличие теплоаккумулятора для котлов отопления позволяет:

• увеличить время между включениями электрокотла, уменьшить число топок в твердотопливном котле;
• защитить систему отопления от перегрева;
• подключить емкость к разным источникам тепла, таким образом, тепловой аккумулятор для отопления может стать связующим звеном сложной отопительной системы, использующей разные источники тепла;
• постоянно иметь запас горячей воды, которую можно использовать для ГВС.

Важно! Температура воды в баке ГВС должна быть выше +55°C, в противном случае существует вероятность образования бактерий легионелл (Legionella), которые могут вызывать инфекционное заболевание «легионеллёз». Если нет возможности постоянно поддерживать такую температуру в баке ГВС, тогда рекомендуется 4-8 раз в месяц поднимать температуру до +70°C, что позволит предотвратить образование болезнетворных бактерий.

В качестве недостатков некоторые пользователи указывают на размеры емкости, которая занимает много места в котельной.

Относительно цены устройства – этот недостаток достаточно быстро окупается, т.к. использование теплового аккумулятора обеспечивает снижение расхода твердого топлива на 20%. Если же емкость работает в связке с электрокотлом, экономия средств (при установленном дополнительно многотарифном счетчике) возможна за счет использования разных режимов работы источников тепла днем и ночью. Ночью, когда тариф на электроэнергию низкий, котел может активно работать и аккумулировать тепловую энергию в буфер, днем котел отключается, а тепло подается из бака аккумулятора для отопления. Высококачественная теплоизоляция бака способна сохранять тепло в течение суток и более (показатель сохранения тепла прямо пропорционально зависит от размера бака и от температуры окружающей среды).

Аккумулирующий бак PAWT-200LE2 объемом 200 л.

Конструкция и принцип работы

Теплоаккумулятор для котлов отопления представляет собой вертикальный бак с круглым или прямоугольным основанием объемом от 300 до 2000 литров. Для нормального функционирования высота бака должна быть в 3-5 раз больше его ширины. Высота бака влияет и на процессы распределения воды – горячей в верхнем слое и остывающей в середине конструкции. На верхнем и среднем уровне бака располагаются патрубки, через которые происходит соединение буферной емкости с другими элементами системы теплоснабжения. Верхний, горячий слой воды подается для обогрева помещения, используется в хозяйственных нуждах, а средний, остывающий слой воды часто соединяется с системой теплого пола.

Для снижения теплопотерь бак изолируется 10-сантиметровым слоем пенополиуретановой или экструдированной пенополистирольной изоляции.

Для подержания нужной температуры теплоносителя внутри бака, практически все модели оснащаются дополнительными устройствами подогрева воды – электрическими тэнами.

Движение воды может обеспечиваться гравитационным способом или принудительным – при помощи циркуляционных насосов, которые устанавливаются со стороны котла (насос обеспечивает движение воды от источника тепла к тепловому аккумулятору) и после буферной емкости (направляет движение воды в сторону отопительного контура).

Аккумуляторный бак PAWT-200LE2 объемом 200 л.

Использование устройства. Некоторые особенности монтажа

Буферная емкость для твердотопливного котла может использоваться в любых строениях с автономным отоплением:

• в частных домах и коттеджах;
• производственных помещениях;
• офисах.

Тепловой аккумулятор для отопления может быть установлен в одном помещении с котлом отопления или в отдельном помещении. Однако для улучшения теплоотдачи рекомендуется устанавливать буферную емкость рядом с источником тепла.

Емкость больших объемов (а следовательно, и большой массы) необходимо устанавливать на бетонную плиту или фундамент.

Не желательна установка теплового аккумулятора выше уровня котла.

Не рекомендуется размещать теплоаккумулятор для котлов отопления в помещениях с низкой температурой или на улице.

При выборе бака аккумулятора для отопления необходим точный расчет ее объема. При расчетах принимается во внимание не только режим работы системы, но и мощность котла, время нагрева воды. Эти данные у разных моделей отличаются, поэтому необходимо обращаться к инструкциям. Только при правильном подборе емкости можно гарантировать высокий КПД системы.

Видео

 

Домашнее отопительное оборудование | Planète Énergies

Производительность системы отопления зависит от используемого оборудования, а также от изоляции дома, вентиляции и регулирования температуры с помощью термостатов.

Эффективность — и, следовательно, стоимость — системы отопления измеряется тепловой энергией, которую она может генерировать, по сравнению с первичной энергией Все источники энергии, которые не подвергались никакому процессу преобразования и остаются в своем естественном состоянии. потреблено, выраженное в процентах.Чем выше этот процент, тем выше энергоэффективность системы. С экономической точки зрения, энергоэффективность означает усилия, направленные на снижение энергопотребления системы … . ² Эффективность может быть рассчитана за полный отопительный сезон, что называется сезонной энергоэффективностью. Для систем, использующих доступные возобновляемые источники энергии Источники энергии, которые естественным образом восполняются настолько быстро, что их можно считать неисчерпаемыми в масштабе человеческого времени … , эффективность может быть больше 100%.

Производство тепла и горячей воды составляет в среднем 77% потребления энергии французскими домохозяйствами.

Также принимаются во внимание любые выбросы твердых частиц и вредных газов, а также то, является ли используемый источник энергии возобновляемым или невозобновляемым, что влияет на количество выделяемых парниковых газов.

Отопление может быть обеспечено для всего дома с помощью центрального отопления В области статистической термодинамики сегодня тепло относится к передаче теплового возбуждения частиц, составляющих материю… источник, или децентрализованный с использованием независимых радиаторов и печей. Ниже приводится краткое описание этого оборудования. ³

1. Системы центрального отопления

Системы центрального отопления нагревают воду, которая затем распределяется по источникам тепла, таким как радиаторы или полы с подогревом. Реже могут использоваться системы циркуляции горячего воздуха. Система производства тепла может состоять из котлов, тепловых насосов или солнечных тепловых панелей.

Жидкотопливные котлы

Тепло образуется при сгорании бытового топлива Топливо — это любое твердое, жидкое или газообразное вещество или материал, который может быть объединен с окислителем… масло, которое хранится в баке. Это делает котлы на жидком топливе подходящими для индивидуальных домов, особенно в сельской местности, которые не подключены к общественной газовой сети. В более новых котлах часть тепла дымовых газов утилизируется за счет конденсации, что повышает эффективность на 15–20% по сравнению с обычными моделями. При конденсации образуется жидкость, которая сбрасывается со сточными водами. Этот тип котла также помогает уменьшить выделение определенных газов: он может снизить выбросы углекислого газа (CO ₂ См. Углекислый газ. ) на 30%, диоксид серы на 53% и оксид азота на 80%.

Котлы газовые конденсационные

Газовые котлы просты в установке и могут поставляться экономичным газом из сети общего пользования, который дешевле мазута. Более новые котлы также имеют систему конденсации с теми же преимуществами, что и котлы, работающие на жидком топливе. Их сезонная эффективность может достигать более 90%. И хотя их покупка на 30% дороже, чем у обычных котлов, они потребляют на 15–20% меньше энергии и могут претендовать на налоговые льготы.

Котлы газовые низкотемпературные

Эти бойлеры пропускают воду, которая не такая горячая, как вода из обычных моделей (50 ° C против 90 ° C в целом) через систему центрального отопления. Они потребляют меньше газа в сочетании с низкотемпературными системами напольного отопления или радиаторами, которые, как правило, больше, чем обычные радиаторы. Если излучатели не подходят, котел будет работать дольше и потреблять больше газа.

Микрокомбинированное производство тепла и электроэнергии В физике мощность — это количество энергии, поставляемой системой в единицу времени.Проще говоря, мощность можно рассматривать как выход энергии … (микро ТЭЦ) котлы

Некоторые газовые котлы могут использоваться для производства электричества. Форма энергии, возникающая в результате движения заряженных частиц (электронов) по проводнику … одновременно с теплом. Это известно как комбинированное производство тепла и электроэнергии (ТЭЦ). ⁴ Электроэнергия либо потребляется на месте, либо продается в сеть общего пользования. Это оборудование не широко используется во Франции, но продается в основном в странах с высокими затратами на электроэнергию.Япония разрабатывает стационарные топливные элементы, которые вырабатывают тепло и электричество с использованием водорода — самого простого и легкого атома, самого распространенного элемента во Вселенной. производится на месте из сжиженного природного газа (СПГ). СПГ почти полностью состоит из метана. Сжижение газа уменьшает его начальный объем примерно в 600 … .

Электрокотлы

В этих котлах используется электрическое сопротивление для нагрева воды. Некоторые «ионные» модели используют электрическое поле между двумя электродами для генерации тепла.Несмотря на меньшую стоимость покупки, электрические бойлеры потребляют много энергии, если они не объединены с системой контроля температуры, включающей эффективные термостаты и низкотемпературные излучатели тепла. На них не распространяются льготы по экологическому налогу.

Котлы дровяные

Во Франции растет использование дров для отопления. Пеллетные котлы наиболее эффективны, но для них обычно требуется отдельное помещение, например подвал. Некоторые из них оснащены автоматическими системами для включения и выключения котла и подачи в него пеллет, что избавляет от необходимости работать с мешками с пеллетами.Хотя эти котлы могут быть дорогими, древесина — самое дешевое топливо на рынке. Энергоэффективность составляет от 65% до 90% для котлов на дровах или от 75% до 105% для котлов на пеллетах и ​​древесных стружках.

Геотермальная энергия Описывает технологию, используемую для отбора подземного тепла для производства энергии … тепловые насосы

Используя датчики, закопанные в землю — для чего может потребоваться довольно большой двор — геотермальные тепловые насосы используют тепло Земли, которое затем распределяется по дому через радиаторы центрального отопления, системы напольного отопления или фанкойлы.Насосы обычно используются вместе с «буферным» резервуаром для хранения горячей воды до момента ее подачи в тепловую сеть. Постоянство тепла Земли означает, что геотермальные тепловые насосы являются надежным способом обогрева домов и избавляют от необходимости использовать резервный источник. Этот метод обеспечивает энергоэффективность от 140% до 190%. Посмотрите крупным планом на очень низкотемпературную геотермальную энергию и низкотемпературную геотермальную энергию.

Воздушные тепловые насосы

Они состоят из двух блоков: один снаружи для поглощения тепла из воздуха, а другой внутри для его распределения по дому.Насосы «воздух-воздух» обеспечивают обогрев через фанкойлы, а насосы «воздух-вода» подключены к системе центрального отопления и водоснабжения здания. Поскольку на этот метод влияют колебания температуры наружного воздуха, обычно требуется встроенная резервная система, чаще всего работающая от электричества. Это снижает его сезонную эффективность до 110–130%.

Комбинированные солнечные системы

Этот метод работает так же, как и индивидуальный солнечный водонагреватель, но связан с системой центрального отопления дома.Энергия рекуперируется снаружи через солнечные тепловые панели и передается через жидкий теплоноситель в резервуар для горячей воды, а в комбинированной системе — в сеть центрального отопления. Однако, поскольку солнечный свет непостоянен, эти системы необходимо использовать вместе с дополнительным источником тепла. Их эффективность оценивается от 90% до 160%.

Централизованные и коллективные тепловые сети

Квартиры можно отапливать через коллективную тепловую сеть, разделяемую всем домом, за счет котла в подвале.Их также можно подключить к районной сети, если таковая имеется поблизости, которая снабжается теплом, произведенным в промышленных котлах.

2. Децентрализованные системы отопления

Децентрализованное отопление в основном осуществляется электрическими каменками и дровяными печами. Они могут обогревать весь дом, комнату за комнатой или использоваться в качестве дополнительного источника тепла (например, в ванных комнатах).

Электрорадиаторы

Более простое и изначально менее дорогое в установке, чем система горячего водоснабжения, электрическое отопление используется примерно в 31% домов во Франции, особенно в новостройках. ⁵ Это не очень эффективно (в лучшем случае 38%).

Конвекторные радиаторы, наиболее распространенный тип, используют электрический резистор, который нагревает воздух за счет конвекции ⁶ , то есть движения более теплого воздуха. Недостатки этих радиаторов в том, что они осушают воздух и потребляют много энергии. Самые последние модели оснащены электронными термостатами для снижения потребления.

В более современных решениях предпочтение отдается излучению, а не конвекции.

• Излучающие панели нагревают окружающий воздух, более равномерно распределяя тепло по комнате.Одной панелью можно обогреть комнату площадью от 15 до 20 квадратных метров.
• Теплоаккумуляторы накапливают тепло в огнеупорном материале в периоды, когда цена на электроэнергию невысока, а затем медленно выделяют его в периоды пиковой нагрузки.
• Лучистые полы с подогревом состоят из электрических кабелей, которые нагревают тонкий мат.
• Лучистое потолочное отопление состоит из нагревательной пленки на теплоизоляционной панели под гипсокартоном.

Еще одно хорошее решение для ванных комнат — двухтопливные радиаторы.Они используют электричество, но остаются подключенными к центральному отоплению от любого источника. Когда центральное отопление включено, они действуют как радиаторы. Если котел выключен или желательна более высокая температура, прибегают к электричеству.

Дровяные печи

Дровяные печи работают как котлы, но меньше по размеру и учитывают эстетический вид, что отражается на их цене. Также важно убедиться, что дым от дровяных обогревателей правильно выводится из дома.Дровяные топки могут быть установлены вместо старого камина. Их КПД составляет около 75%, что намного выше, чем у открытых каминов, которые в лучшем случае обеспечивают КПД 15%.

3. Системы горячего водоснабжения

Как и котлы, индивидуальные водонагреватели или резервуары для хранения воды могут работать на газе, электричестве или солнечной энергии.

Два других типа оборудования были разработаны в секторе тепловых насосов. Водонагреватели с воздушным источником используют энергию воздуха для нагрева теплоносителя, который затем передает тепло резервуару для воды.Геотермальные водонагреватели работают по тому же принципу, используя тепло Земли. Их эффективность составляет от 90% до 160%.

Источники:

(1) См. Крупный план «Топливная бедность, серьезная, но неуловимая проблема»

(2) Показатели эффективности, предоставленные производителем, основаны на лабораторных испытаниях и могут отличаться от характеристик продукта в реальных условиях. Электроэнергия не является первичной энергией, и ее производство влечет за собой потери на начальном этапе: считается, что 1 кВтч конечной электроэнергии требует использования 2.58 кВтч первичной энергии.

(3) См., В частности, руководство Французского агентства по охране окружающей среды и энергетики (ADEME) (только на французском языке) и веб-сайт «Quelle Energie» (только на французском языке)

(4) Посмотрите, как это работает (только на французском языке)

(5) См. Отчет ADEME (только на французском языке)

(6) Конвекция — одна из трех форм теплопередачи (наряду с теплопроводностью и излучением).

Эксплуатация системы централизованного теплоснабжения в энергосистемах с высокой долей энергии ветра

Перед математическим построением модели в Разделе 2.3 краткое описание основных компонентов ЦО и их работы приведено в разделе 2.1. Это сделано для лучшего понимания уравнений модели. Кроме того, в разделе 2.2 излагаются предположения, сделанные для модели.

Краткое описание системы централизованного теплоснабжения

Система централизованного теплоснабжения, состоящая из ТЭЦ, тепловых котлов, электрических котлов, тепловых насосов и аккумуляторов тепла, показана на рис. 1. ТЭЦ являются основными тепловыми и электрическими блоками. Используются три основных типа турбин с различными характеристиками: паровые турбины с противодавлением, паровые турбины с отборным конденсатом и газовые турбины.Паровые турбины с противодавлением работают с фиксированным отношением мощности к теплу, что снижает гибкость. Зона возможной эксплуатации представлена ​​наклонной линией, показанной на рис. 2б. В некоторых установках пар может обойти турбину и работать в режиме теплового котла. Газовые турбины также работают с фиксированным соотношением мощности к теплу. В этом случае они также могут работать только как энергоблоки. Конденсационные паровые турбины с отбором газов характеризуются высокой гибкостью, которую они предлагают.Они могут работать в любой точке допустимой рабочей зоны, показанной на рис. 2а. Котел, работающий только на тепло, сжигает какой-то вид топлива для производства тепла. Обычно они используются как резервные для когенерационных установок. Электрические котлы или погружные нагреватели и тепловые насосы потребляют энергию для производства тепла. Разница в том, что тепловым насосам требуется источник тепла, например, озеро и они намного эффективнее электрических котлов. Наконец, тепловые аккумуляторы могут хранить горячую воду в течение многих часов с очень низкими потерями.Это дает возможность оператору ЦО разделить производство электроэнергии и тепла.

Рис.1

Представление системы централизованного теплоснабжения

Рис. 2

Графики теплоэнергетической нагрузки противодавленческой и отборной паровой конденсационной турбины

Допущения

Сделаны следующие допущения:

1. 1)

   Поток мощности в сети не моделируется.Мы предполагаем, что нет никаких ограничений потока мощности или потерь в линии. Это предположение не является сильным, если рассматривается местная система, типичная для систем ЦТ. Однако, если необходимо смоделировать более широкую систему, в модель легко включить сетевые ограничения. В том случае, если размер системы довольно велик, проблема может быть трудной для решения, требуя применения некоторых специальных методов декомпозиции [28].

2. 2)

   Сеть ЦТ также не моделируется.Это просто представлено простым уравнением теплового баланса. Это предположение также не является сильным, поскольку тепловые потери косвенно считаются частью тепловой нагрузки.

3. 3)

   Считается, что электрические и тепловые нагрузки, а также выработка энергии ветра идеально прогнозируются.

Формулировка

Целевая функция

Целевая функция (1) означает минимизацию агрегированных операционных затрат за все периоды времени, которые обозначены t и по всем единицам, которые обозначены g .{dn} \), что установка должна оставаться отключенной после отключения, хотя в этом случае котел все еще работает, а установка не выключена полностью. Поэтому переключение обратно в режим когенерации — это горячий запуск, как это объясняется ниже. {\ mathrm {min}} \), который применяется по соображениям безопасности (23).{self} \), например, например мощность откачки в сети ЦО.

Ограничения обязательств единицы

$$ \ begin {align} & {\ left \ {\ begin {array} {ll} Y_ {g, t} \ leqslant U_ {g, t} \\ Y_ {g, t} \ leqslant 1-U_ { g, t-1} \\ Y_ {g, t} \ geqslant U_ {g, t} -U_ {g, t-1} \ end {array} \ right. } \ quad \ forall g, t \ end {align} $$

(28)

$$ \ begin {align} & {\ left \ {\ begin {array} {ll} Z_ {g, t} \ leqslant U_ {g, t-1} \\ Z_ {g, t} \ leqslant 1- U_ {g, t} \\ Z_ {g, t} \ geqslant U_ {g, t-1} -U_ {g, t} \ end {array} \ right.} \ quad \ forall g, t \ end {align} $$

(29)

Набор ограничений (28) и (29) присваивает правильные значения двоичным переменным, которые определяют запуск \ (Y_ {g, t} \) и выключение \ (Z_ {g, t} \) статус единицы. Когда блок запускается, переменная \ (Y_ {g, t} \) принимает значение 1. Точно так же, когда блок выключается, переменная \ (Z_ {g, t} \) становится равной 1. Эта форма ограничения позволяют ослабить переменные \ (Y_ {g, t} \) и \ (Z_ {g, t} \), которые могут быть установлены как положительные переменные вместо двоичных, поскольку они могут принимать только значения 0 или 1 .{dn, 0} \) часы, в течение которых установка g находилась в сети / вне сети перед периодом планирования.

Таблица 2 Параметры системы исследования примера Рис.3

Годовой профиль нагрузки и потребности в тепле

Акватерм: настраиваемые аккумуляторы

Партнер на протяжении всего цикла отопления вашего дома

Компания «Акватерм» была основана в 1993 году в городе Коккола, Центральная Остроботния. До сих пор основной продукцией компании были накопительные баки для горячей воды и змеевики теплообменников различных размеров.Компания также производила охлаждающую воду и специальные резервуары и выступала в качестве дистрибьютора различных аксессуаров.

«Акватерм» известна как компания, которая может быстро и с минимальными затратами доставить резервуары по индивидуальному заказу, разработанные с учетом потребностей клиентов. Операции и ассортимент продукции были изменены, чтобы сделать их более универсальными и ориентированными на клиентов. Развитие систем отопления также создало потребность в развитии аккумуляторов. Источники тепла используются все более универсальным образом, и все чаще и чаще аккумулятор становится неотъемлемой частью таких развивающихся систем.Так называемые гибридные аккумуляторы, которые подходят для комбинации различных источников тепла, создают основу для гибкого управления использованием энергии.

«Акватерм» стремится стать «универсальным и растущим поставщиком резервуаров», а экологическая цель компании — побудить своих клиентов и другие заинтересованные стороны использовать энергоэффективные решения по аккумулированию тепла. Кроме того, компания также прилагает усилия по внедрению энергоэффективных и экологически безопасных мер в своей деятельности.Системы менеджмента качества и охраны окружающей среды внедрены по всей компании.

В рамках этого видения Akvaterm Oy объединилась с Kaukora Oy в 2017 году. В том же году производство было перенесено из Коккола в Турку и Райсио, где оно продолжилось как часть деятельности Kaukora Oy. В производственные линии также были вложены крупные инвестиции и произведена модернизация с целью дальнейшего повышения качества продукции. Таким образом, мы можем гарантировать, что в будущем качество нашей продукции станет еще лучше.

Kaukora Oy производит обогреватели Jäspi с 1976 года и обогреватели Jämä с 1949 года. Благодаря нашей долгой истории эксплуатации мы хорошо знакомы с северными условиями и соответствующими требованиями к отоплению, а также разработками в области отопительной техники. Мы поставляем более 50 000 обогревателей каждый год, поэтому можем с гордостью сказать, что обеспечиваем теплом финские дома. Мы знакомы с финским рынком отопления и его особенностями.

Важно тщательно выбирать систему отопления

Выбор системы отопления — важный выбор для тех, кто строит или ремонтирует особняк.Наш многолетний опыт работы в сфере отопления поможет вам принять это решение. Продукция Kaukora — это всегда надежный и функциональный выбор! Обогреватели имеют длительный срок службы, поэтому особенно важно, чтобы поставщик был производителем, который может предоставить вам услуги в течение многих лет. Kaukora работает на рынке обогревателей с 1976 года. Ассортимент нашей продукции самый широкий в Финляндии. Таким образом, мы можем удовлетворить все ваши потребности в отоплении.

Мы постоянно расширяем ассортимент нашей продукции.Отзывы, которые мы получаем от пользователей и представителей, напрямую влияют на характеристики наших продуктов. По этой причине они особенно хорошо подходят для чрезвычайно сложных условий, в которых отопительный раствор должен также адаптироваться к значительным сезонным погодным колебаниям. Мы также экспортируем наш финский опыт. Наши основные направления экспорта включают Швецию, Норвегию, Россию, Германию и Великобританию. Продукция Jäspi и Akvaterm производится на заводах Kaukora Oy в Райсио и Турку, и они были награждены ключевым символом флага, указывающим на финское происхождение.

В 2018 году оборот компании составил около 30 миллионов евро, из которых треть составила экспорт.

Что касается многих продуктов, наш ассортимент является самым широким на рынке и доступны все источники энергии, поэтому вы можете рассчитывать на то, что мы предоставим вам действительно комплексные решения в области отопления.

Продукция Kaukora Oy производится с использованием современных методов и оборудования. Когда речь заходит о наших продуктах, всегда важны такие характеристики, как надежность, функциональность, долговечность и эффективность.

Выбор накопительного бака

Это краткое руководство по выбору аккумуляторного бака для вашей системы отопления.

1. Калибровка

Размер накопительного бака можно рассчитать исходя из общей мощности источников тепла.

На 1 кВт источника тепла потребуется около 50 литров емкости аккумуляторного бака.

Например, если у вас бойлер на 20 кВт, вам понадобится бак на 1000 литров.

В случае теплых полов объем накопительного бака необходимо увеличить до 80-100 литров на 1 кВт источников тепла.

Необходимая емкость аккумуляторного бака 1600 — 2000 литров.

2. Катушки

Змеевики используются для разных систем отопления и позволяют различным источникам тепла работать вместе. Змеевик из нержавеющей стали используется для нагрева горячей воды, поэтому вы можете использовать накопительный бак для нагрева воды для бытового потребления.

Накопительные баки имеют обозначение ниже:

• 0V — аккумуляторный бак без змеевика, используемый для прямого нагрева котлом, печью или другим.
• 1V — аккумуляторный бак с одним стальным змеевиком, используемый для косвенного нагрева от предыдущего источника и дополнительно солнечными батареями, тепловым насосом или другим.
• 2V — аккумуляторный бак с двумя стальными змеевиками, работает как предыдущий 1V, но с тремя источниками сператской системы отопления.
• 2В-ст.сталь — накопительный бак с одним стальным змеевиком и одним змеевиком из нержавеющей стали для нагрева горячей воды.

Мы также можем изготовить аккумуляторный бак с змеевиком другого количества и комбинациями сталь / нержавеющая сталь. Пожалуйста, свяжитесь с нами, для более подробной информации.

3. Требуемая площадь

Перед покупкой аккумуляторного бака необходимо узнать:

• необходимое место (высота и ширина) для аккумуляторного бака в данном помещении
• учитывать все дверные проемы и повороты, через которые будет перемещаться гидроаккумулятор

Учитывайте также изоляцию, которую можно надеть после установки аккумуляторного бака.

4. Резьба

В настоящее время существует 6 типов аккумуляторных баков: LM, LMG, LVT, LMT и LSX.

Все гидроаккумуляторы в зависимости от типа имеют разную резьбу, расположение и количество. Все аккумуляторные баки могут быть оснащены одним или двумя змеевиками из стали или нержавеющей стали. Один LMT с 3 катушками.

Основные отличия:

Накопительный бак типа LM

Базовый набор резьбы с одной выходной и одной входной резьбой, две штуки 1/2 дюйма для термометра и одна 6/4 дюйма для погружного нагревателя.

Накопительный бак типа LMG

Переменная резьба в одном ряду.

Накопительный бак типа LVT

Множество резьб 6/4 «в два ряда и 4 штуки 1/2» для термометров.

Накопительный бак типа LMT

Из нержавеющей стали только для ГВС. Много ниток в два ряда и 45 градусов.

Накопительный бак типа LSX

Со всеми возможными размерами резьбы в два ряда.

Использование теплового аккумулятора PCM для повышения эффективности тепловых пунктов

Автор

Включено в список:

• Турски, Михал
• Ногай, Кинга
• Секрет, Роберт

Abstract

Одним из способов уменьшения загрязнения атмосферы в результате низких выбросов является широкое использование систем централизованного теплоснабжения.Важной проблемой для эффективности систем централизованного теплоснабжения является значительная разница между потребителями тепла и конечными потребителями. Это вызывает повышение температуры возвратной воды. Решение, которое может уменьшить эту разницу, — это современные технологии аккумулирования тепла. Таким образом, целью данного исследования было определить влияние нового элемента системы централизованного теплоснабжения — теплового аккумулятора с фазовым переходом — на распределение температуры возвратной воды в подстанции централизованного теплоснабжения и повысить его эффективность.В результате был проведен анализ выбора и использования теплового аккумулятора на подстанции централизованного теплоснабжения. Также был предложен способ определения количества тепла для накопления. С помощью программы TRNSYS сравнивались два случая тепловой подстанции с тепловой мощностью 150 кВт: без теплового аккумулятора и с его использованием. После использования теплового аккумулятора PCM разница в средних температурах возвратной воды уменьшилась с 7,15K до значения 2,29K. Это позволило накопить 69.5% избыточного тепла и повышение эффективности всей системы отопления на 22%.

Рекомендуемое цитирование

Турски, Михал и Ногай, Kinga & Sekret, Роберт, 2019. « Использование теплового аккумулятора PCM для повышения эффективности подстанции централизованного теплоснабжения », Энергия, Elsevier, т. 187 (С).

Рукоятка: RePEc: eee: energy: v: 187: y: 2019: i: c: s0360544219315579
DOI: 10.1016 / j.energy.2019.115885

Скачать полный текст от издателя

Поскольку доступ к этому документу ограничен, вы можете поискать его другую версию.

Ссылки на IDEAS

1. Zhou, D. & Zhao, C.Y. И Тиан Ю., 2012. « Обзор накопления тепловой энергии с использованием материалов с фазовым переходом (PCM) в строительных приложениях ,» Прикладная энергия, Elsevier, т. 92 (C), страницы 593-605.
2. Пинель, Патрис и Крукшанк, Синтия А. и Босолей-Моррисон, Ян и Уиллс, Адам, 2011 г. « Обзор доступных методов сезонного хранения солнечной тепловой энергии в жилых помещениях ,» Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики, Elsevier, vol.15 (7), страницы 3341-3359, сентябрь.
3. Кёфингер, М., Басчиотти, Д. и Шмидт, Р. Р., Мейснер, Э., Докзекал, К., Джованнини, А., 2016. « Низкотемпературное централизованное теплоснабжение в Австрии: энергетическое, экологическое и экономическое сравнение четырех тематических исследований », Энергия, Elsevier, т. 110 (C), страницы 95-104.
4. Анеке, Мэтью и Ван, Мейхонг, 2016. « Технологии накопления энергии и реальные приложения — современный обзор », Прикладная энергия, Elsevier, т.179 (C), страницы 350-377.
5. Гадд, Хенрик и Вернер, Свен, 2013 г. « Суточные изменения тепловой нагрузки в шведских системах централизованного теплоснабжения ,» Прикладная энергия, Elsevier, т. 106 (C), страницы 47-55.
6. Lake, Andrew & Rezaie, Behanz & Beyerlein, Steven, 2017. « Обзор систем централизованного теплоснабжения и охлаждения для устойчивого будущего ,» Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики, Elsevier, vol. 67 (C), страницы 417-425.
7. Даль, Магнус и Брун, Адам и Андресен, Горм Б., 2017. « Использование ансамблевых прогнозов погоды в работе централизованного теплоснабжения и прогнозировании нагрузки ,» Прикладная энергия, Elsevier, т. 193 (C), страницы 455-465.
8. Лундстрём, Лукас и Валлин, Фредрик, 2016. « Профили потребности в тепле для мер по энергосбережению в зданиях и их влияние на систему централизованного теплоснабжения ,» Прикладная энергия, Elsevier, т. 161 (C), страницы 290-299.
9. Sayegh, M.A. & Danielewicz, J. & Nannou, T. & Miniewicz, M. & Jadwiszczak, P.И Пиекарска, К., Джухара, Х., 2017. « Тенденции европейских исследований и разработок в области технологий централизованного теплоснабжения ,» Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики, Elsevier, vol. 68 (P2), страницы 1183-1192.
10. Lefebvre, Dominique & Tezel, F. Handan, 2017. « Обзор технологий накопления энергии с акцентом на процессы адсорбционного накопления тепловой энергии для систем отопления », Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики, Elsevier, vol. 67 (C), страницы 116-125.
11. дель Ойо Арсе, Итсаль и Эрреро Лопес, Сайоа и Лопес Перес, Сусана и Рамя, Миика и Клобут, Кшиштоф и Февраль, Хесус А., 2018. « Модели для быстрого моделирования сетей централизованного теплоснабжения и охлаждения ,» Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики, Elsevier, vol. 82 (P2), страницы 1863-1873.
12. Сюй, Бен и Ли, Пейвен и Чан, Чолик и Тумилович, Эрик, 2015. « Общая стратегия определения размеров системы аккумулирования тепла с использованием материала с фазовым переходом для солнечной тепловой электростанции », Прикладная энергия, Elsevier, т.140 (C), страницы 256-268.
13. Гадд, Хенрик и Вернер, Свен, 2013 г. « Структура тепловой нагрузки на подстанциях централизованного теплоснабжения ,» Прикладная энергия, Elsevier, т. 108 (C), страницы 176-183.
14. Nuytten, Thomas & Claessens, Bert & Paredis, Kristof & Van Bael, Johan & Six, Daan, 2013. « Гибкость комбинированной теплоэнергетической системы с накоплением тепловой энергии для централизованного теплоснабжения ,» Прикладная энергия, Elsevier, т. 104 (C), страницы 583-591.
15. Шарма, Атул и Тяги, В.В. и Чен, К. Р. и Буддхи, Д., 2009. « Обзор накопителей тепловой энергии с использованием материалов и приложений с фазовым переходом ,» Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики, Elsevier, vol. 13 (2), страницы 318-345, февраль.
16. Haillot, Didier & Franquet, Erwin & Gibout, Stéphane & Bédécarrats, Jean-Pierre, 2013. « Оптимизация солнечной системы ГВС, включая среду PCM ,» Прикладная энергия, Elsevier, т. 109 (C), страницы 470-475.
17. Коннолли, Д. и Лунд, Х.& Mathiesen, B.V. & Werner, S. & Möller, B. & Persson, U. & Boermans, T. & Trier, D. & Østergaard, P.A. И Нильсен, С., 2014. «Дорожная карта по отоплению, Европа: объединение централизованного теплоснабжения с экономией тепла для декарбонизации энергосистемы ЕС », Энергетическая политика, Elsevier, vol. 65 (C), страницы 475-489.
18. Верда, Витторио и Колелла, Франческо, 2011. « Экономия первичной энергии за счет аккумулирования тепла в сетях централизованного теплоснабжения ,» Энергия, Elsevier, т.36 (7), страницы 4278-4286.

Полные ссылки (включая те, которые не соответствуют элементам в IDEAS)

Цитаты

Цитаты извлекаются проектом CitEc, подпишитесь на его RSS-канал для этого элемента.

Цитируется по:

1. Guelpa, Elisa, 2021. « Воздействие тепловых масс на пиковую нагрузку в системах централизованного теплоснабжения ,» Энергия, Elsevier, т. 214 (С).
2. Анна Гжегорска и Петр Рыбарчик и Валдас Лукошявичюс и Иоанна Собчак и Анджей Рогала, 2021 год.« Интеллектуальное управление активами для систем централизованного теплоснабжения в регионе Балтийского моря », Энергия, MDPI, Open Access Journal, vol. 14 (2), страницы 1-25, январь.
3. Цзинь, Синь и Ву, Фэнпин и Сюй, Тао и Хуанг, Гуншэн и Ву, Хуэйцзюнь и Чжоу, Сяоцин и Ван, Дэнцзя и Лю, Яньфэн и Лай, Элвин К.К., 2021 г. « Экспериментальное исследование нового материала с измененной фазой с модифицированной температурой плавления для теплового насоса, аккумулирующего тепловую энергию, теплового насоса », Энергия, Elsevier, т.216 (С).

Самые популярные товары

Это элементы, которые чаще всего цитируют те же работы, что и эта, и цитируются в тех же работах, что и эта.

1. Даница Джурич Илич, 2020. « Классификация мер по борьбе с колебаниями нагрузки централизованного теплоснабжения — систематический обзор », Энергия, MDPI, Open Access Journal, vol. 14 (1), страницы 1-27, декабрь.
2. Гуэлпа, Элиза и Верда, Витторио, 2019. « Накопление тепловой энергии в системах централизованного теплоснабжения и охлаждения: обзор ,» Прикладная энергия, Elsevier, т.252 (C), страницы 1-1.
3. Гуэлпа, Элиза и Верда, Витторио, 2021 г. « Реагирование спроса и другие методы управления спросом для централизованного теплоснабжения: обзор », Энергия, Elsevier, т. 219 (С).
4. Zeinelabdein, Rami & Omer, Siddig & Gan, Guohui, 2018. « Критический обзор систем хранения скрытого тепла для естественного охлаждения в зданиях ,» Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики, Elsevier, vol. 82 (P3), страницы 2843-2868.
5. Фельтен, Бьорн, 2020.» Интегрированная модель связанных секторов тепла и электроэнергии для анализа крупномасштабной энергетической системы ,» Прикладная энергия, Elsevier, т. 266 (С).
6. Гуэлпа, Элиза и Биши, Альдо и Верда, Витторио и Чертков, Майкл и Лунд, Хенрик, 2019. « На пути к инфраструктурам будущего для устойчивых мультиэнергетических систем: обзор », Энергия, Elsevier, т. 184 (C), страницы 2-21.
7. Чжан, Фан и Бейлс, Крис и Флейех, Хасан, 2021 г. « Ночная идентификация тепловых подстанций с использованием двунаправленной долгосрочной краткосрочной памяти с механизмом внимания ,» Энергия, Elsevier, т.224 (С).
8. Kensby, Johan & Trüschel, Anders & Dalenbäck, Jan-Olof, 2015. « Потенциал жилых зданий в качестве аккумуляторов тепловой энергии в системах централизованного теплоснабжения — Результаты пилотного испытания ,» Прикладная энергия, Elsevier, т. 137 (C), страницы 773-781.
9. Motte, F. & Notton, G. & Lamnatou, Chr & Cristofari, C. & Chemisana, D., 2019. « Численное исследование влияния интеграции PCM на общие характеристики солнечного коллектора с высокой степенью интеграции в здании », Возобновляемая энергия, Elsevier, vol.137 (C), страницы 10-19.
10. Чампи, Джованни и Розато, Антонио и Сибилио, Серджио, 2018. « Термоэкономический анализ чувствительности с помощью динамического моделирования небольшой итальянской солнечной системы централизованного теплоснабжения с сезонным хранением тепловой энергии в скважине », Энергия, Elsevier, т. 143 (C), страницы 757-771.
11. Лизана, Хесус и Чакартеги, Рикардо и Барриос-Падура, Анджела и Ортис, Карлос, 2018. « Расширенные меры по снижению выбросов углерода, основанные на хранении тепловой энергии в зданиях: обзор ,» Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики, Elsevier, vol.82 (P3), страницы 3705-3749.
12. Averfalk, Helge & Ingvarsson, Paul & Persson, Urban & Gong, Mei & Werner, Sven, 2017. « Большие тепловые насосы в шведских системах централизованного теплоснабжения ,» Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики, Elsevier, vol. 79 (C), страницы 1275-1284.
13. Вернер, Свен, 2017. « Международный обзор централизованного теплоснабжения и охлаждения «, Энергия, Elsevier, т. 137 (C), страницы 617-631.
14. Morales-Ruiz, S. & Rigola, J. & Oliet, C.И Олива, А., 2016. « Расчет и проектирование накопителя с рекуперацией тепла дренажной воды на основе пластин ПКМ », Прикладная энергия, Elsevier, т. 179 (C), страницы 1006-1019.
15. Фелински П. и Секрет Р., 2016. « Экспериментальное исследование откачанной трубки коллектора / системы хранения, содержащей парафин в виде PCM », Энергия, Elsevier, т. 114 (C), страницы 1063-1072.
16. Густафссон, Маркус и Густафссон, Моа Свинг и Майрен, Джонн Аре и Бейлс, Крис и Холмберг, Стуре, 2016.« Технико-экономический анализ мероприятий по энергетическому обновлению многоквартирного дома с централизованным отоплением », Прикладная энергия, Elsevier, т. 177 (C), страницы 108-116.
17. Соарес, Н., Бастос, Дж. И Перейра, Л. Диас и Соарес, А. и Амарал, А.Р. И Асади, Э., Родригес, Э. и Ламас, Ф. Б. И Монтейро, Х. и Лопес, M.A.R. И Гаспар, А.Р., 2017. « Обзор текущих достижений в области энергоэффективности и экологических характеристик зданий в направлении более устойчивой застроенной среды », Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики, Elsevier, vol.77 (C), страницы 845-860.
18. Томас Криксер и Адриано Профета и Себастьян Гримм и Хайко Хютер, 2020. « Готовность платить за централизованное теплоснабжение от возобновляемых источников энергии частных домохозяйств в Германии ,» Устойчивое развитие, MDPI, Open Access Journal, vol. 12 (10), страницы 1-14, май.
19. Даль, Магнус и Брун, Адам и Андресен, Горм Б., 2017. « Использование ансамблевых прогнозов погоды в работе централизованного теплоснабжения и прогнозировании нагрузки ,» Прикладная энергия, Elsevier, т.193 (C), страницы 455-465.
20. Джебамалаи, Джозеф Мария и Марлейн, Курт и Лаверж, Джелле, 2020. « Влияние централизованного и распределенного накопления тепловой энергии на проектирование сетей централизованного теплоснабжения ,» Энергия, Elsevier, т. 202 (С).

Исправления

Все материалы на этом сайте предоставлены соответствующими издателями и авторами. Вы можете помочь исправить ошибки и упущения. При запросе исправления укажите идентификатор этого элемента: RePEc: eee: energy: v: 187: y: 2019: i: c: s0360544219315579 .См. Общую информацию о том, как исправить материал в RePEc.

По техническим вопросам, касающимся этого элемента, или для исправления его авторов, заголовка, аннотации, библиографической информации или информации для загрузки, обращайтесь:. Общие контактные данные провайдера: http://www.journals.elsevier.com/energy .

Если вы создали этот элемент и еще не зарегистрированы в RePEc, мы рекомендуем вам сделать это здесь. Это позволяет привязать ваш профиль к этому элементу. Это также позволяет вам принимать потенциальные ссылки на этот элемент, в отношении которых мы не уверены.

Если CitEc распознал библиографическую ссылку, но не связал с ней элемент в RePEc, вы можете помочь с этой формой .

Если вам известно об отсутствующих элементах, цитирующих этот элемент, вы можете помочь нам создать эти ссылки, добавив соответствующие ссылки таким же образом, как указано выше, для каждого элемента ссылки. Если вы являетесь зарегистрированным автором этого элемента, вы также можете проверить вкладку «Цитаты» в своем профиле RePEc Author Service, поскольку там могут быть некоторые цитаты, ожидающие подтверждения.

По техническим вопросам, касающимся этого элемента, или для исправления его авторов, заголовка, аннотации, библиографической информации или информации для загрузки, обращайтесь: Catherine Liu (адрес электронной почты указан ниже). Общие контактные данные провайдера: http://www.journals.elsevier.com/energy .

Обратите внимание, что исправления могут отфильтроваться через пару недель. различные сервисы RePEc.

Гидравлическое отопление для домов с низкой нагрузкой

В индустрии отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха термин «гидроника» относится к любой технологии, которая распределяет тепло (или охлаждение) с использованием воды в качестве транспортной среды.Думайте о гидравлической системе как о конвейерной ленте для тепловой энергии; энергия может поступать из множества источников и может выделяться через столь же широкий спектр излучателей тепла (или поглотителей тепла в случае охлаждения).

Читатели JLC знакомы с лучистым напольным отоплением, наиболее широко продаваемой технологией гидроники в последние годы. В конце 1990-х — начале 2000-х годов ежегодные темпы роста водного лучистого отопления превышали 25 процентов. Последующий спад жилищного строительства неизбежно сказался на этой тенденции.Хотя оборудование для жидкостного лучистого отопления остается широко доступным, оно не обеспечивает такого роста рынка, как десять лет назад. Это снижение интереса, по крайней мере частично, связано с тем, что лучистое отопление стало восприниматься как дорогое и зависящее от сложных установок, обслуживание и устранение неисправностей которых было дорогостоящим.

В этих представлениях есть доля правды, но строителям важно понимать, что существуют и другие виды гидравлических систем, которые обеспечивают комфортное и надежное отопление без затрат и сложности, связанных с лучистым отоплением.В этой статье я сосредоточусь на гидравлических технологиях, которые можно использовать в высокопроизводительных домах с низкой нагрузкой и которые могут использовать тепловые насосы и солнечные тепловые коллекторы в качестве источников энергии.

Адаптация гидроники к домам с низкой нагрузкой

Дома, потребляющие гораздо меньше энергии, чем в среднем, представляют собой другую проблему для проектировщиков систем водяного отопления. Возьмем, к примеру, дом площадью 2000 квадратных футов, который построен из SIP, блоков ICF или какого-либо другого метода сверхизоляции и имеет расчетную тепловую нагрузку всего 10 БТЕ в час на квадратный фут.Если бы излучающий пол с подогревом был установлен на 1800 квадратных футов этого дома, средняя температура поверхности пола должна была бы достигнуть всего около 73 ° F, чтобы поддерживать внутреннюю температуру воздуха на уровне 68 ° F, и это в расчетный день (когда наружный воздух достигает самой низкой ожидаемой температуры для региона). В условиях частичной нагрузки поверхность пола может нагреться всего до 71 ° F или 72 ° F, чтобы обеспечить достаточно тепла для поддержания типичной температуры в помещении. Хотя подогрев пола может легко удовлетворить требования к температуре воздуха в помещении — и сделать это при очень низких температурах воды — обитатели, скорее всего, будут разочарованы отсутствием «удобных для босоногих» полов, которые так часто рекламируются как преимущество подогрева пола.

Гидронная система, предназначенная для дома с низким энергопотреблением, должна обладать несколькими характеристиками. Я перечислю их здесь, а затем объясню, как эти цели проектирования реализуются в конкретных системах.

Принимает тепло от различных источников. Хотя котлы по-прежнему являются наиболее широко используемым водяным источником тепла, современные системы могут быть гибко спроектированы для приема тепла от таких устройств, как тепловые насосы типа «воздух-вода», тепловые насосы из грунтовых источников, солнечные коллекторы или их комбинация.Эта возможность использования нескольких источников обеспечивает универсальность первоначальной установки, а также позволяет вносить изменения в будущем, например, добавлять тепловые солнечные коллекторы.

Обеспечивает отопление помещений и нагрев воды для бытового потребления от одного источника тепла. В настоящее время это стандарт почти для всех жилых гидронных систем. Использование единой системы сжигания или охлаждения для питания обеих нагрузок снижает как начальные затраты, так и затраты на техническое обслуживание. Это также уменьшает короткое время цикла, тем самым улучшая топливную эффективность и сокращая выбросы в источниках тепла, основанных на сжигании.

Обеспечивает зонирование от комнаты к комнате. Возможность регулирования тепловой мощности для каждой комнаты всегда была преимуществом водяного отопления. Это не менее важно для зданий с низким энергопотреблением, особенно с потенциально значительным и непредсказуемым внутренним притоком тепла. Хорошим примером являются солнечные лучи через большие окна, выходящие на юг. Есть несколько способов реализовать зонирование по комнатам с помощью гидроники. Один из самых простых подходов заключается в использовании беспроводных термостатических клапанов, которые регулируют поток через каждый излучатель тепла.

Включает низкотемпературные излучатели тепла. Будущее гидроники — это низкие температуры воды, которые повышают эффективность источников тепла, таких как модулирующие / конденсационные котлы, солнечные коллекторы и тепловые насосы. Я предлагаю спроектировать все будущие гидравлические системы так, чтобы они могли выдерживать расчетные тепловые нагрузки, не превышая температуру подаваемой воды 120 ° F. Еще более низкие температуры воды возможны с некоторыми излучателями тепла, включая плинтус с увеличенной поверхностью и панельные радиаторы с микровентилятором; оба из них могут быть рассчитаны на расчетную выходную нагрузку при температуре подаваемой воды до 95 ° F.

Включает излучатели тепла малой массы. Энергоэффективные дома могут подвергаться значительным колебаниям температуры из-за локальных тепловых воздействий. Чтобы предотвратить недопустимые колебания температуры, необходимо быстро прекратить тепловыделение при достижении желаемых условий комфорта. Одна из критических замечаний по поводу лучистого теплого пола — особенно систем, в которых трубы встроены в плиты — заключается в том, что они не могут достаточно быстро реагировать на перепады температуры. Излучатели тепла с малой массой, такие как показанный панельный радиатор, могут реагировать намного быстрее и, таким образом, уменьшать колебания температуры.

Эти массы основаны на количестве теплового излучателя, необходимого для выделения 1000 БТЕ / час при температуре подаваемой воды 110 ° F. Обратите внимание, что маломассивный панельный радиатор с микровентилятором имеет менее одного процента тепловой массы плиты пола с подогревом толщиной 4 дюйма.

Включает параллельную обвязку излучателей тепла. Многие старые гидравлические системы соединяли несколько излучателей тепла последовательно, то есть выход одного излучателя тепла соединялся по трубопроводу со входом следующего излучателя тепла и так далее.Хотя иногда это может быть удобно и менее затратно с точки зрения установки, последовательное соединение трубопроводов может создавать значительные перепады температуры от одного излучателя тепла к другому. Это требует, чтобы проектировщики определяли размер каждого излучателя тепла в зависимости от температуры воды, в которой этот излучатель тепла расположен внутри контура, что не всегда желательно. Последовательная обвязка также исключает возможность зонирования по комнатам и увеличивает падение давления в общей распределительной системе, что делает необходимым использование более крупных циркуляционных насосов с двигателями большей мощности.

Параллельные системы распределения обеспечивают одинаковую температуру воды для каждого излучателя тепла и предотвращают падение давления, связанное с последовательным подключением трубопроводов. Параллельное распределение также позволяет независимо регулировать расход через каждый излучатель тепла. На рисунке 7 показан пример параллельного распределения — простой домашней системы, в которой каждый панельный радиатор подключен к коллектору с его собственными трубками подачи и возврата из PEX или PEX-AL-PEX размером 1/2 дюйма. Гибкую трубку небольшого диаметра легко провести через полости в каркасе, как и в случае электрического кабеля.Коллектор может поставлять различные типы излучателей тепла — вы можете использовать плинтус с ребристыми трубами с увеличенной поверхностью в некоторых комнатах, панельные радиаторы в других комнатах и ​​радиатор с полотенцесушителем в ванных комнатах.

Самобуферируется. Всякий раз, когда распределительная система с высокой степенью зональности объединяется с источником тепла, который либо работает как устройство включения / выключения, либо имеет ограниченный диапазон модуляции тепловой мощности, результатом является короткое время цикла, то есть включается горелка или компрессор в источнике тепла. и часто.Это приводит к сокращению срока службы компонентов, снижению эффективности и увеличению выбросов.

В прошлом типичный жилой котел мог содержать 450 фунтов чугуна и, возможно, 10 галлонов воды. Эти материалы сделали такие котлы самобуферными, и поэтому использование коротких циклов не было большой проблемой. Однако многие современные высокоэффективные модулирующие / конденсационные котлы имеют гораздо более низкое содержание металлов и воды. Даже с возможностью регулирования до 20 процентов от своей номинальной мощности, эти котлы могут по-прежнему испытывать короткие циклы при подключении к распределительным системам с высокой степенью зональности.

Теперь доступны некоторые источники тепла, которые восстанавливают желаемую характеристику самобуферизации. Одним из примеров является комбинированный отопительный прибор Versa-Hydro от HTP (htproducts.com), который обеспечивает как горячее водоснабжение, так и обогрев помещений. В зависимости от модели бак вмещает до 119 галлонов питьевой воды для тепловой массы; эта масса, в свою очередь, «сообщается» с системой отопления помещения через автономный теплообменник из нержавеющей стали. Versa-Hydro идеально подходит в качестве якорного хранилища в гидронной системе для дома с низкой нагрузкой.Его также можно заказать с внутренним змеевиковым теплообменником, который позволяет подавать тепло от солнечных коллекторов.

Обеспечивает минимальное использование распределительной энергии. Правильно спроектированная гидронная система может подавать тепло в здание, используя часть электрической энергии, необходимой для системы принудительной подачи воздуха. В некоторых случаях мощность, необходимая циркуляционному насосу, составляет всего около 3 процентов от мощности, необходимой для двигателя нагнетателя с аналогичной теплопроводностью. Это огромное преимущество, и, к сожалению, его не часто ценят те, кто сосредотачивается исключительно на тепловой эффективности источника тепла системы.

Современный циркуляционный насос с регулируемым давлением ECM (двигатель с электронной коммутацией) может снизить требования к рабочей мощности для домашней распределительной системы в доме площадью 2500 квадратных футов до менее 30 Вт при расчетных условиях нагрузки. Одним из примеров такого циркуляционного насоса является Grundfos Alpha. Аналогичные продукты также доступны в Северной Америке от Wilo, Bell & Gossett и Taco.

Собираем вместе

Один из способов закрепить некоторые из этих проектных характеристик — построить системы вокруг центрального теплового блока, называемого тепловым аккумулятором, как у Triangle Tube (triangletube.com). Снаружи он выглядит как резервуар для горячей воды с несколькими дополнительными штуцерами; внутри же много чего происходит. Под толстым слоем уретановой изоляции находится внешний резервуар из углеродистой стали. Вода в этом баке может принимать тепло от ряда внешних источников тепла — бойлера, теплового насоса или солнечных коллекторов. Он также может принимать тепло от змеевика внутреннего теплообменника, видимого около дна внешнего бака. Это устройство можно даже заказать с электронагревательным элементом, установленным в нижней части внешнего резервуара, для использования в непиковые периоды, когда цена на электроэнергию значительно падает.Внутри внешнего резервуара подвешен внутренний резервуар из нержавеющей стали, в котором хранится питьевая вода, полностью изолированная от воды во внешнем резервуаре. Таким образом, любое поступление тепла во внешний бак может также нагреть питьевую воду, если последняя имеет более низкую температуру. Тепловая масса воды в обоих резервуарах обеспечивает буферизацию от коротких циклов источника тепла в приложениях с сильно зонированными системами распределения тепла.

Производительность

Тепловой аккумулятор можно использовать в качестве якорного элемента в системе, обеспечивающей несколько зон отопления помещений и горячего водоснабжения.Тепло обеспечивается высокоэффективным модулирующим / конденсационным котлом и солнечными коллекторами. Как упоминалось ранее, обогрев помещений осуществляется несколькими панельными радиаторами, сконфигурированными в домашней распределительной системе. Поток через эту распределительную систему обеспечивается циркуляционным насосом с регулируемым давлением с приводом от блока управления двигателем. Каждый раз, когда один из термостатических клапанов радиатора открывается, закрывается или просто регулирует расход, циркуляционный насос изменяет скорость, чтобы поддерживать фиксированный перепад давления на коллекторах.

Если солнце отсутствует, солнечное тепло добавляется к внешнему резервуару через спиральный внутренний теплообменник.Это тепло может способствовать либо отоплению помещений, либо нагреву воды для бытового потребления. При достаточном поступлении солнечного тепла вода в тепловом аккумуляторе может достигать очень высоких температур — 180 ° F или более. Вот почему на трубопроводе бытового водоснабжения установлен термостатический смесительный клапан с защитой от накипи. Именно поэтому существует трехходовой смесительный клапан с электроприводом для защиты системы отопления от чрезмерно высоких температур воды. Когда солнце не может достаточно нагреть бак, котел автоматически запускается для поддержания приемлемой температуры горячей воды для бытового потребления.

Эта система относительно проста; он обеспечивает стабильные рабочие условия и высокую эффективность, а также потребляет очень мало электроэнергии.

Итак, как эта система может работать в реальном мире? Чтобы ответить на этот вопрос, я использовал программное обеспечение для моделирования солнечной энергии с помощью f-диаграммы, чтобы оценить производительность комбинированной системы (отопление помещений и горячее водоснабжение) для образца дома с низким энергопотреблением. Я предположил:

• расчетная тепловая нагрузка помещения 22500 БТЕ / час при 70 ° F внутри и 0 ° F снаружи
• Потребность в бытовой воде 60 галлонов в день при нагревании от 50 ° до 120 ° F

Для солнечной подсистемы я предположил:

• четыре плоских коллектора размером 4 на 8 футов
• пересечение линии КПД коллектора = 0.76
• Наклон линии эффективности коллектора = 0,865 БТЕ / ч / фут2 / ° F
• Наклон коллектора = широта + 15 °
• Азимут коллектора = 180 ° (прямо на юг)
• Резервуар для хранения емкостью 119 галлонов с хорошей изоляцией

Я провел оценки производительности для этого сценария как в Боулдере, штат Колорадо, так и в Олбани, штат Нью-Йорк, рассчитав процент от общей нагрузки (отопление помещений и горячее водоснабжение) за счет солнечной энергии за каждый месяц. Эти результаты показывают, что вам не нужна вся крыша, покрытая солнечными коллекторами, чтобы внести разумный вклад солнечной энергии в общую тепловую нагрузку (отопление помещений и ГВС) дома с низкой нагрузкой.

Есть много других конфигураций системы, которые подходят для домов с низкой нагрузкой. Большинство из них будут обладать несколькими желательными характеристиками, описанными ранее. Цель разработки любой из этих систем — использовать неотъемлемые преимущества новейших технологий, сохраняя при этом систему как можно более простой.

Накопитель горячей воды: опции

Емкость с горячей водой когда-то была просто баллоном с горячей водой. Обычно медное, часто емкостью 80 литров, а иногда и с погружным нагревателем, это простое устройство делало именно то, что следует из названия.Но теперь у нас есть буферные емкости, аккумуляторы, тепловые накопители и даже калориферы. Что случилось?

В связи с возрастающей потребностью в эффективности, более сложными системами управления отоплением и возможностью использования нескольких источников тепла простой водонагреватель уже не всегда является решением. Проблема в том, чтобы знать, что делают все эти разные устройства и какое из них указать.

Типы цилиндров

Вентилируемые: Это традиционная система горячего водоснабжения. На чердаке есть резервуар для холодной воды (или напорный резервуар), медный цилиндр в сушильном шкафу и расширительный резервуар (меньший, чем напорный резервуар) также на чердаке, обеспечивающий «вентиляцию».Давление воды в кране обеспечивается разницей в высоте между цилиндром и напорным баком.

Без вентиляции: Это накопитель с горячей водой под давлением, питаемый непосредственно от водопровода. Существуют напорные или расширительные баки, и они подают горячую воду в краны при давлении в водопроводной сети холодной воды — как правило, гораздо более высоком давлении, чем в вентилируемой системе. Поскольку они находятся под давлением, у них есть клапаны и термостаты, чтобы гарантировать, что они не перегрузятся и не взорвутся. Поэтому они нуждаются в регулярном техническом обслуживании, за которое приходится платить.

Невентилируемые цилиндры становятся все более популярными, несмотря на то, что они значительно дороже, поскольку они обеспечивают хорошее давление на всех выходах в доме без необходимости использования насосов или напорных баков.

Типы резервуаров для хранения горячей воды

Водонагреватель — это резервуар для хранения, который может генерировать тепло, а также хранить его. Простой медный баллон с погружным нагревателем можно назвать калорифером. Для всех практических целей этот термин теперь излишен во внутренней ситуации.

Буферный резервуар (обычно вентилируемый, может также называться аккумулятором) — это резервуар с горячей водой, который помещается между источником тепла и выходом тепла (например, радиаторами, кранами, напольным отоплением (UFH) и т. Д.).Буферный резервуар устанавливается для повышения эффективности систем возобновляемой энергии, обычно тепловых насосов и котлов, работающих на биомассе.

Котел может реагировать на потребность в тепле быстрее и эффективнее, чем тепловой насос или котел на биомассе. Котел мощностью 12 кВт может обеспечивать мощность от 4 до 12 кВт, в зависимости от спроса. Неинверторный тепловой насос мощностью 12 кВт будет обеспечивать мощность 12 кВт независимо от потребности. Если потребность может быть удовлетворена с помощью 4 кВт, то тепловой насос будет работать только в течение очень короткого периода времени, что очень неэффективно и известно как короткоцикловое.

В меньшей степени это относится к современным тепловым насосам с инверторным приводом, поскольку они работают по принципу, более похожему на бойлер, но буферный бак той или иной формы по-прежнему является хорошей идеей для большинства тепловых насосов и котельных на биомассе.

Размер

Размер емкости для хранения должен соответствовать как источнику тепла, так и потребностям. Газовый котел довольно быстро нагревает воду, поэтому водонагреватель может быть небольшим — часто 80 или 120 литров. Солнечная тепловая система будет производить много горячей воды за короткий промежуток времени, а затем не производить в течение длительного времени.Значит, емкость для хранения должна быть большой — от 300 до 400 литров. Тепловой накопитель обычно составляет от 200 до 300 литров, что является удачным компромиссом для типичной семьи, позволяя использовать как традиционные, так и возобновляемые источники тепла.

Тепловые накопители

Тепловые накопители — это средство хранения тепла. Тепло подается напрямую от котла (или другого источника тепла, например, теплового насоса), что исключает потери эффективности. Теплоаккумулятор обычно содержит один или несколько теплообменников (которые могут быть змеевиками или внешними плоскими пластинами), которые нагреваются окружающей водой.

Тепловой накопитель может «расслаиваться», то есть поддерживать разную температуру воды сверху вниз. Это делает тепловой аккумулятор идеальным для дома, где требуется более высокая выходная температура для горячего водоснабжения и более низкая выходная температура для напольного отопления.

Тепловой накопитель также может работать с несколькими источниками тепла (например, бойлером и солнечными батареями или тепловым насосом и дровяной печью). В этих ситуациях технология вступает в свои права. Хороший тепловой склад выберет самый дешевый источник тепла для обращения в случае необходимости.Он становится «сердцем» системы, управляя подачей и распределением тепла по мере необходимости.

Тепловой накопитель будет иметь не менее двух медных змеевиков. Верхний змеевик будет подключен к водопроводу, который нагревается горячей водой в тепловом накопителе и подается в краны, душевые и т. Д. Внизу теплового накопителя есть второй змеевик, подключенный к радиаторам или UFH. Тепловой накопитель будет иметь средства управления, обеспечивающие постоянную подачу воды с требуемой температурой — 55 ° C + в радиаторы, 48 ° C в краны и т. Д.и от 35 ° C до 44 ° C для UFH, позволяя источнику тепла работать с максимальной эффективностью.

Ecocat компании Chelmer Heating необычен тем, что он имеет две секции внутри цилиндра, по сути, цилиндр внутри цилиндра. Верхний водонагреватель обслуживает горячую воду, а нижний — буфер для системы отопления. Оба этих цилиндра могут нагреваться от трех источников тепла, и, как следствие, это единственный тепловой аккумулятор, который может использовать солнечное тепловое тепло и соответствовать требованиям возобновляемого тепла (RHI).

Так как накопитель тепла Ecocat косвенно нагревает воду, он может просто получать тепло от нескольких источников. Брент Уизерспун, управляющий директор Chelmer Heating, говорит: «Все больше и больше людей используют возобновляемые источники энергии, иногда вместе с газовыми или масляными котлами. В таком случае единственный ответ — тепловая камера ».

Стоит ли устанавливать цилиндр непрямого действия?

Цилиндры непрямого действия используются уже много лет и отлично справляются со своей задачей. По-прежнему продается множество простых систем непрямого и сетевого давления, и там, где есть один источник тепла и примерно одинаковые потребности в тепловой мощности (например, радиаторы и горячее водоснабжение), это правильный вариант.Но они, вероятно, не самые лучшие там, где есть полы с подогревом и какая-то форма возобновляемой энергии.

Появление конденсационных котлов, отказ от комбинированных котлов и все более широкое использование низкотемпературных источников тепла, таких как тепловые насосы, означает, что потребность в накопителе тепла возрастает. Добавьте к этому потенциально высокотемпературные вводы, такие как солнечные тепловые системы и дровяные печи, и низкотемпературный вывод, необходимый для полов с подогревом, и точное управление отоплением станет требованием.

Стоит ли устанавливать термальный магазин?

Тепловой аккумулятор накапливает горячую воду, буферизует источник тепла и подает воду разной температуры. Это также, что важно, предлагает контроль.

«Контроль очень важен, — говорит Брент Уизерспун. «Нам необходимо контролировать температуру на выходе и температуру хранения. Но при наличии нескольких источников тепла нам нужно контролировать, какой из них использовать, чтобы всегда иметь возможность выбирать самый дешевый ». И опять же, хороший термальный магазин делает это.

No related posts.