Kategorie

Týdenní Aktuality

1 Krby
Holandská cihla s varnou deskou a varnou deskou
2 Čerpadla
Krbová kamna - výkresy a podrobné pokyny, jak to udělat sami
3 Čerpadla
Standardní spotřeba tepelné energie pro vytápění: jak se vypočítává poplatek za teplo?
4 Čerpadla
Hydraulický výpočet topného systému
Hlavní / Krby

Jak vypočítat výkon kotle: dvě metody


Pro zajištění komfortní teploty v zimním období musí topný kotel produkovat takové množství tepelné energie, která je nutná k vyrovnání všech tepelných ztrát budovy / místnosti. Navíc je nutné mít malou rezervu energie v případě neobvyklého chladu nebo rozšíření oblastí. Jak vypočítat požadovaný výkon a mluvit v tomto článku.

Pro určení výkonu topného zařízení je nejprve nutné určit tepelnou ztrátu budovy / místnosti. Takový výpočet se nazývá tepelné inženýrství. Jedná se o jeden z nejobtížnějších výpočtů v průmyslu, protože vyžaduje mnoho prvků, které je třeba vzít v úvahu.

K určení výkonu kotle je třeba vzít v úvahu všechny tepelné ztráty.

Samozřejmě, množství tepelné ztráty je ovlivněno materiály, které byly použity při stavbě domu. Proto se berou v úvahu stavební materiály, z nichž se vytvářejí základy, stěny, podlaha, strop, podlahy, podkroví, střecha, okna a dveře. Zohledňuje typ kabeláže a přítomnost teplých podlah. V některých případech je uvažováno i přítomnost domácích spotřebičů, které během provozu generují teplo. Ale taková přesnost není vždy nutná. Existují techniky, které vám umožňují rychle odhadnout požadovaný výkon topného kotle, aniž byste se vrhli do divočiny tepelného inženýrství.

Výpočet kapacity topné plochy kotle

Pro hrubý odhad požadovaného výkonu topné jednotky je dostatečná plocha prostoru. V nejjednodušší variantě pro centrální Rusko se předpokládá, že 1 kW výkonu může ohřívat 10 m 2 plochy. Pokud máte dům o rozloze 160m2, kapacita kotle na topení je 16kW.

Tyto výpočty jsou přibližné, protože se nezohledňuje ani výška stropů ani klima. Pro tento účel existují experimentálně odvozené koeficienty, pomocí kterých se provádějí odpovídající korekce.

Uvedená norma - 1 kW na 10 m 2 je vhodná pro stropy 2,5-2,7 m. Pokud máte v místnosti výše stropy, je třeba vypočítat koeficienty a přepočítat. Chcete-li to provést, rozdělíme výšku svých prostor o standardní 2,7 m a získáme korekční faktor.

Výpočet výkonu topného prostoru kotle - nejjednodušší způsob

Například výška stropu 3,2 m. Považujeme koeficient: 3,2 m / 2,7 m = 1,18, dostaneme 1,2. Ukázalo se, že pro vytápění místnosti 160 m 2 s výškou stropu 3,2 m je zapotřebí vytápění kotle o výkonu 16 kW * 1,2 = 19,2 kW. Zaokrouhleno obvykle ve velkém, takže 20kW.

K zohlednění klimatických vlastností existují hotové faktory. Pro Rusko jsou:

  • 1,5-2,0 pro severní regiony;
  • 1,2-1,5 pro oblast Moskvy;
  • 1.0-1.2 pro střední pásmo;
  • 0,7-0,9 pro jižní oblasti.

Je-li dům se nachází ve středním pásmu, jižně Moskva, použití faktor 1,2 (= 1,2 * 20 kW 24 kW), je-li na jihu Ruska v Krasnodar, například faktor 0,8, tj. vyžaduje méně energie (20 kW * 0, 8 = 16 kW).

Výpočet vytápění a výběr kotle je důležitým krokem. Najděte špatný výkon a tento výsledek můžete získat...

To jsou hlavní faktory, které je třeba vzít v úvahu. Zjištěné hodnoty jsou však platné, pokud bude kotel pracovat pouze pro vytápění. Pokud potřebujete také ohřát vodu, je třeba přidat 20-25% vypočtené hodnoty. Poté je třeba přidat "zásobu" na špičkových zimních teplotách. To je dalších 10%. Celkem máme:

  • Pro domácnost a ohřev pitné vody ve středním pruhu 24kW + 20% = 28,8kW. Pak zásoby za studena - 28,8 kW + 10% = 31,68 kW. Zaokrouhlit a získat 32kW. Ve srovnání s původní hodnotou 16 kW se rozdíl zdvojnásobil.
  • Dům na území Krasnodar. Přidejte energii k ohřevu teplé vody: 16kW + 20% = 19,2kW. Nyní je "zásoba" za studena 19,2 + 10% = 21,12 kW. Uzavřeno: 22 kW. Rozdíl není tak nápadný, ale také slušný.

Z příkladů je zřejmé, že je třeba vzít v úvahu alespoň tyto hodnoty. Je však zřejmé, že při výpočtu výkonu kotle pro dům a byt by měl být rozdíl. Můžete jít stejným způsobem a použít koeficienty pro každý faktor. Existuje však jednodušší způsob, jak provést opravy najednou.

Při výpočtu topného kotle domu se použije faktor 1,5. Zohledňuje přítomnost tepelných ztrát střechou, podlahou, základem. Platí s průměrným (normálním) stupněm izolace stěn - pokládá se ve dvou cihlách nebo podobných vlastnostech stavebních materiálů.

U bytů platí další faktory. Pokud je horní část vyhřívaná místnost (jiný byt), je koeficient 0,7, pokud je vyhřívaná půda 0,9, pokud je nevyhřívaná půda 1,0. Je nutné vynásobit výkon kotle zjištěný výše popsaným způsobem jedním z těchto koeficientů a získat dostatečně spolehlivou hodnotu.

K prokázání pokroku výpočtů vypočítáme výkon plynového topného kotle pro byt 65m 2 se stropem 3m, který se nachází v centrálním Rusku.

  1. Stanovte požadovaný výkon podle oblasti: 65m 2 / 10m 2 = 6,5kW.
  2. Provedeme změnu regionu: 6,5 kW * 1,2 = 7,8 kW.
  3. Kotel ohřívá vodu, protože přidáváme 25% (milujeme ji tepleji) 7,8kW * 1,25 = 9,75kW.
  4. Přidejte 10% za studena: 7,95 kW * 1,1 = 10,725 kW.

Nyní je výsledek zaokrouhlený a dostaneme: 11KW.

Zadaný algoritmus je platný pro výběr topných kotlů pro jakýkoli druh paliva. Výpočet výkonu elektrického topného kotle se nijak neliší od výpočtu kotle na tuhá paliva, plynu nebo kapalného paliva. Hlavní věc je výkon a účinnost kotle a tepelné ztráty z typu kotle se nemění. Celá otázka je, jak utrácet méně energie. A toto je oblast oteplování.

Napájení kotle pro byty

Při výpočtu topného zařízení pro byty je možné použít normy SNiP. Použití těchto norem je také nazýváno výpočtem výkonu kotle podle objemu. SNiP nastaví požadované množství tepla pro ohřev jednoho kubického metru vzduchu v typických budovách:

  • pro vytápění 1m 3 v panelovém domě vyžaduje 41W;
  • v cihlovém domě na m 3 je 34W.

Pokud znáte plochu bytu a výšku stropů, zjistíte objem a pak vynásobíte normou, zjistíte sílu kotle.

Výpočet výkonu kotle nezávisí na typu použitého paliva

Například vypočítáme potřebný výkon kotle pro místnosti v cihlovém domě o rozloze 74m 2 se stropem 2,7m.

  1. Počítáme objem: 74m 2 * 2,7m = 199,8m 3
  2. Uvažujeme s tím, kolik tepla bude zapotřebí: 199,8 * 34W = 6793W. Otočíme se a konvertujeme na kilowatty, dostaneme 7kW. Jedná se o potřebný výkon, který musí tepelná jednotka dodat.

Je snadné vypočítat energii pro stejnou místnost, ale již v panelovém domě: 199,8 * 41W = 8191W. V zásadě se v tepelném inženýrství vždycky zaokrouhlují, ale můžete vzít v úvahu zasklení oken. Pokud jsou okny úsporná dvojitá okna, můžete zaokrouhlit dolů. Věříme, že okna jsou dobrá a získají 8kW.

Výběr výkonu kotle závisí na typu budovy - pro topení cihel je nutno méně tepla než panelové

Dále budete potřebovat, stejně jako při výpočtu domu, vzít v úvahu oblast a potřebu připravit horkou vodu. Korekce abnormálního nachlazení je také důležitá. Ale v apartmánech má velký význam umístění pokojů a počet podlaží. Vezměte v úvahu potřebu zdí obrácených k ulici:

  • Jedna vnější stěna - 1.1
  • Dva - 1.2
  • Tři - 1.3

Po zohlednění všech koeficientů získáte poměrně přesnou hodnotu, na kterou se můžete spolehnout při výběru zařízení pro vytápění. Chcete-li získat přesnou tepelnou kalkulaci, musíte ji objednat ve specializované organizaci.

Existuje ještě jedna metoda: určení skutečných ztrát pomocí tepelného snímače - moderního zařízení, které také ukáže místa, kde dochází k úniku tepla intenzivněji. Současně můžete odstranit tyto problémy a zlepšit tepelnou izolaci. A třetí možností je použít program kalkulačky, který počítá vše pro vás. Potřebujete pouze vybrat a / nebo zadat požadovaná data. Na výstupu získáte odhadovaný výkon kotle. Je pravda, že zde existuje určitá míra rizika: není jasné, jak jsou algoritmy základem takového programu. Stejně tak je třeba vypočítat přinejmenším přibližně porovnání výsledků.

Jedná se o snímek tepelného snímače.

Doufáme, že nyní máte představu o tom, jak vypočítat výkon kotle. A nejste zmateni, že jde o plynový kotel, ne o tuhá paliva, ani naopak.

Zkouška může eliminovat únik tepla.

Možná vás zajímá článek o tom, jak vypočítat výkon radiátorů a výběr průměrů trubek pro topný systém. Abyste získali obecnou představu o chybách, s nimiž se často vyskytují při plánování vytápěcího systému, podívejte se na video.

Tepelný akumulátor pro topné kotle: zařízení, účel + návod k výrobě

Instalací tepelného akumulátoru pro topné kotle majitelé významně zvyšují účinnost celého vytápěcího systému, optimalizují celkové náklady na údržbu majetku a výrazně šetří náklady na nákup potřebného paliva.

Kotel je možné servisovat v pohodlné době, aniž byste cítili současně snížit úroveň komfortu v obytných prostorách.

Co je tepelný akumulátor

Tepelný akumulátor je vyrovnávací nádrž určená k akumulaci nadměrného tepla vznikajícího během provozu kotle. Uložený zdroj se pak používá v topném systému v období mezi plánovaným zatížením hlavního zdroje paliva.

Připojení správně zvoleného akumulátoru vám umožňuje snížit náklady na nákup pohonných hmot (v některých případech až 50%) a umožňuje přepnout do režimu jednoho zatížení denně namísto dvou.

Pokud zařízení vybavíte inteligentními řídicími a teplotními čidly a automatikou dodáváte teplo z akumulační nádrže do topného systému, výrazně se zvýší přenos tepla a počet dílů paliva naloženého do spalovací komory topné jednotky se výrazně sníží.

Vlastnosti vnitřních a vnějších zařízení

Tepelný akumulátor je nádrž ve formě vertikálního válce z černého nebo nerezového plechu vysoké pevnosti. Na vnitřním povrchu zařízení je vrstva bakelitového laku. Chrání kapacitu vyrovnávací paměti před agresivním vlivem technické teplé vody, slabých roztoků solí a koncentrovaných kyselin. Prášková barva odolná vysokým tepelným zatížením je aplikována na vnější straně jednotky.

Vnější tepelná izolace je vyrobena z pěnové polyuretanové pěny. Tloušťka ochranné vrstvy je asi 10 cm. Materiál má specifické komplexní tkaní a vnitřní PVC povlak. Tato konfigurace neumožňuje hromadění částic nečistot a malých nečistot mezi vlákny, poskytuje vysokou odolnost proti vodě a zvyšuje celkovou trvanlivost izolátoru.

Povrch ochranné vrstvy je pokryt koženým pouzdrem z kvalitní kůže. V důsledku těchto podmínek se voda v vyrovnávací nádrži ochlazuje mnohem pomaleji a úroveň celkových tepelných ztrát celého systému je výrazně snížena.

Princip tepelně úsporného výrobku

Tepelný akumulátor pracuje podle nejjednodušší schématu. Z výše uvedeného je trubka dodávána do jednotky z plynového, pevného nebo elektrického kotle. Na to horká voda přichází do akumulační nádrže. Chladicí proces se snižuje až na místo kruhového čerpadla a s jeho pomocí se vrací zpět do hlavního průchodu a vrátí se do kotle k dalšímu vytápění.

Kotel jakéhokoli typu, bez ohledu na typ zdroje paliva, pracuje v krocích, pravidelně zapíná a vypíná, aby dosáhl optimální teploty topného tělesa.

Když je práce zastavena, chladicí kapalina vstupuje do nádrže a v systému je nahrazena horkou kapalinou, která není chlazena kvůli přítomnosti tepelného akumulátoru. V důsledku toho i po vypnutí kotle a jeho přepnutí do pasivního režimu až do dalšího nabíjení paliva se baterie na chvíli zahřívají a teplá voda teče z kohoutku.

Odrůdy tepelně akumulačních modelů

Všechny vyrovnávací nádrže mají téměř stejnou funkci, ale mají některé konstrukční vlastnosti. Výrobci vyrábějí skladovací jednotky tří typů:

  • dutý (bez vnitřních výměníků tepla);
  • s jednou nebo dvěma cívkami, zajišťující efektivnější provoz zařízení;
  • s vestavěnými kotlovými nádržemi o malém průměru určenými pro správné fungování individuálního zásobovacího zařízení teplá voda v soukromém domě.

Tepelný akumulátor je připojen k topnému kotlu a komunikačnímu vedení vytápěcího systému pro domácnost pomocí závitových otvorů umístěných ve vnějším plášti jednotky.

Jak funguje dutá jednotka

Zařízení, které nemá ani cívku ani vestavěný kotel uvnitř, je jedním z nejjednodušších typů zařízení a je levnější než jeho "sofistikovanější" protějšky. Je propojen s jedním nebo několika zdroji napájení (v závislosti na potřebách vlastníků) prostřednictvím centrální komunikace a pak přes potrubí 1 ½ je přesměrován na spotřebu.

Předpokládá se instalace přídavného topného prvku, který pracuje na elektrické energii. Jednotka poskytuje vysoce kvalitní vytápění obytných nemovitostí, minimalizuje riziko přehřátí chladicí kapaliny a činí provoz systému zcela bezpečný pro spotřebitele.

Tepelný akumulátor s jednou nebo dvěma cívkami

Tepelný akumulátor vybavený jedním nebo dvěma výměníky tepla (cívky) je progresivní verze široké škály zařízení. Horní cívka v konstrukci je zodpovědná za výběr tepelné energie a spodní provádí intenzivní ohřev vyrovnávací nádrže samotné.

Přítomnost výměnných jednotek v jednotce umožňuje nepřetržitou teplou vodu pro domácnost, ohřívání nádrže ze solárního kolektoru, zahřátí pruhů domu a co nejúčinnější využití užitečného tepla pro jiné vhodné účely.

Interní modul kotelny

Tepelný akumulátor se zabudovaným kotlem je progresivní jednotka, která nejen hromadí přebytečné teplo vyvíjené kotlem, ale také zajišťuje dodávku teplé vody do baterie pro domácí účely. Vnitřní zásobník kotle je vyroben z nerezové legované oceli a je opatřen hořčíkovou anodou. Snižuje tvrdost vody a zabraňuje tvorbě měřítka na stěnách.

Jednotka tohoto typu je připojena k různým zdrojům energie a pracuje správně s otevřenými i uzavřenými systémy. Řídí teplotní hladinu chladicí kapaliny a chrání topný komplex před přehřátím kotle. Optimalizuje spotřebu paliva a snižuje počet a frekvenci stahování. Je kombinován se slunečními kolektory všech modelů a může fungovat jako náhrada hydraulického spínače.

Rozsah tepelného akumulátoru

Tepelný akumulátor shromažďuje a akumuluje energii vyrobenou vytápěcím systémem a poté jej pomáhá co nejúčinněji využívat pro efektivní vytápění a zajišťuje obytné místnosti teplou vodou.

Pracuje s různými typy zařízení, nejčastěji se však používá ve spojení se solárními kolektory, tuhými palivy a elektrickými kotly.

Tepelná baterie v solárním systému

Solární kolektor je moderní typ zařízení, které umožňuje využití volné solární energie pro každodenní potřeby domácnosti. Bez zařízení na uchovávání tepla však zařízení není schopno plně fungovat, protože sluneční energie neplní rovnoměrně. Důvodem je změna denní doby, povětrnostní podmínky a sezónnost.

Pokud je systém vytápění a zásobování vodou napájen pouze jediným zdrojem energie (slunce), v některých okamžicích mohou mít nájemci vážné problémy s dodávkou zdroje a získáním obvyklých prvků pohodlí.

Tepelný akumulátor pomůže vyhnout se těmto nepříjemným momentům a co nejúčinněji využívat jasné, slunečné dny k akumulaci energie. Pro provoz ve sluneční soustavě využívá vysokou tepelnou kapacitu vody, z toho 1 litr, chlazení jen o stupeň, přiděluje tepelný potenciál pro vytápění 1 kubický metr vzduchu o 4 stupně.

Během období špičkové sluneční aktivity, kdy kolektor shromažďuje maximální množství světla a energie, výrazně překračuje spotřebu, akumulátor tepla akumuluje přebytky a dodává je do topného systému, když se vnější tok zdroje snižuje nebo dokonce zastaví, například v noci.

Rezervní nádrž pro kotle na tuhá paliva

Cyklus je charakteristickým rysem kotle na tuhá paliva. V první fázi je palivové dřevo naloženo do pece a zahřívání probíhá po určitou dobu. Maximální výkon a nejvyšší teploty jsou zaznamenány na vrcholu spálení záložky.

Potom se emise tepla postupně snižují a když dřevo nakonec spálí, proces vytváření užitečné tepelné energie se zastaví. Podle tohoto principu fungují všechny kotle včetně dlouhých hořlavých zařízení.

Neexistuje možnost přesně nastavit jednotku na výrobu tepelné energie s ohledem na požadovanou úroveň spotřeby v daném okamžiku. Tato funkce je k dispozici pouze u modernějších zařízení, například u moderních plynových nebo elektrických topných kotlů.

Proto přímo v okamžiku zapálení a během výstupu na skutečný výkon a pak v procesu chlazení a nuceného pasivního stavu zařízení může být tepelná energie pro plné vytápění a ohřev teplé vody prostě nestačí.

Na druhou stranu, během špičkového provozu a aktivní fáze spalování paliva bude množství uvolněné energie redundantní a většina z nich bude doslova "letět do potrubí". V důsledku toho bude zdroj vynaložen neefektivně a majitelé budou muset neustále zavádět nové části paliva do kotle.

Instalace tepelného akumulátoru, který v době zvýšené aktivity akumuluje teplo v nádrži, řeší tento problém. Potom, když je palivové dřevo spálené a kotle přejde do pasivního pohotovostního režimu, vyrovnávací paměť přenese shromážděnou energii do chladicí kapaliny, která se zahřeje a začne cirkulovat v systému, ohřívá místnost a obchází ochlazené zařízení.

Nádrž elektrického systému

Elektrická topná zařízení je poměrně nákladná volba, ale je také někdy instalována a zpravidla v kombinaci s kotlem na tuhá paliva. To se obvykle provádí tam, kde jiné zdroje tepla nejsou z objektivních důvodů k dispozici. Samozřejmě, s touto metodou vytápění, účty za elektřinu vážně rostou a domácí pohodlí stojí majitelům spoustu peněz.

Aby se snížily náklady na elektrickou energii, je vhodné používat zařízení v maximální výši během období preferenčního tarifování, tj. V noci a o víkendech. Ovšem takový provozní režim je možný pouze v případě, že existuje dostatečná rezervní nádrž, kde se hromadí energie vyrobená během období odkladu, který pak může být použit na vytápění a dodávku teplé vody do obytných prostor.

Do-it-yourself energetický obchod

Nejjednodušší model tepelného akumulátoru lze vyrobit ručně z hotového ocelového hlavně. Pokud ho nemáte, budete muset zakoupit několik plechů z nerezové oceli o tloušťce nejméně 2 mm a svařit vhodnou nádobu ve tvaru svislé válcové nádoby.

Chcete-li ohřát vodu v nádrži, budete muset vzít měděnou trubku o průměru 2-3 cm a délce 8 až 15 m (v závislosti na velikosti nádrže). Bude muset být skloněn do spirály a umístěn uvnitř nádrže.

Baterie v tomto modelu vytvoří horní část válce. Odtud musíte odpojit zásuvku pro horkou vodu a spodní část udělat tak, aby se dostala do studené vody. Každá kohouta vybavte klepnutím pro ovládání toku kapaliny do úložné zóny.

V dalším kroku je nutné zkontrolovat jeho těsnost tím, že jej naplníte vodou nebo maznete svary petrolejem. Pokud nedojde k úniku, můžete pokračovat ve vytváření tepelné izolační vrstvy, která dovolí, aby kapalina uvnitř nádrže zůstala horká co nejdéle.

Jak izolovat jednotku

Nejprve musí být vnější povrch nádoby důkladně vyčištěn a odmaštěn, a poté opatřen základním nátěrem a malován teplou odolnou práškovou barvou, čímž je chráněna proti korozi. Nádobu pak zabalte izolací nebo válcovanou čedičovou vlnou o tloušťce 6-8 mm a upevněte ji šňůrami nebo běžnou páskou. Pokud je to požadováno, pokryjte povrch plechem nebo "zabalte" nádrž ve fóliové fólii.

Ve vnější vrstvě vyřízněte otvory pro odbočné trubky a připojte nádrž k kotli a topnému systému. Rezervní nádrž musí být vybavena teploměrem, vnitřními snímači tlaku a výbušným ventilem. Tyto prvky umožňují řídit potenciální přehřátí bubnu a čas od času k uvolnění nadměrného tlaku.

Míra spotřeby akumulovaného zdroje

Není možné přesně odpovědět na otázku, jak rychle se nahromaděné teplo akumuluje v baterii.

Jak dlouho bude systém vytápění pracovat na zdroji shromážděném v rezervní nádrži přímo závisí na takových pozicích, jako jsou:

  • skutečný objem skladovací kapacity;
  • úroveň tepelných ztrát ve vyhřívané místnosti;
  • teplota vzduchu na ulici a aktuální období;
  • nastavené hodnoty snímačů teploty;
  • užitečná plocha domu, která musí být vytápěna a zásobována teplou vodou.

Vytápění soukromého domu v pasivním stavu topného systému lze provádět od několika hodin až několika dní. V tomto okamžiku bude kotel "odpočívat" od nákladu a jeho životnost bude stačit na delší dobu.

Pravidla bezpečného provozu

Pro tepelné baterie vyrobené v domácnosti s vlastními rukama ukládají zvláštní bezpečnostní požadavky.

  1. Horké prvky nádrže by neměly být v kontaktu s hořlavými a výbušnými materiály a látkami. Ignorování této položky může způsobit požár jednotlivých předmětů a požár v kotelně.
  2. Uzavřený topný systém zahrnuje konstantní vysoký tlak chladiva, který cirkuluje uvnitř. Pro zajištění této položky musí být konstrukce nádrže zcela uzavřena. Navíc může být jeho tělo vyztuženo žebry a víko na nádrži by mělo být vybaveno odolnými gumovými podložkami, které jsou odolné proti intenzivnímu zatížení a zvýšeným teplotám.
  3. Pokud je v konstrukci přítomen přídavný topný článek, je nutné velmi pečlivě izolovat jeho kontakty a musí být uzemněna. Tímto způsobem je možné vyhnout se úrazu elektrickým proudem a zkratu, které mohou poškodit systém.

Při dodržování těchto pravidel bude fungování tepelného akumulátoru rukama naprosto bezpečné a nedává majitelům žádné potíže a potíže.

Užitečné video k tématu

Jak správně vypočítat kapacitu tepelného akumulátoru u topného kotle pro domácnost pracujícího s pevným palivem. Všechny nuance a podrobnosti potřebných výpočtů.

Jak vyrobit vysokokapacitní tepelný akumulátor s praktickým a praktickým odnímatelným víkem se svými rukama. Pokyny krok za krokem s vysvětleními.

Proč je výhodné použít tepelné akumulátory v systému vytápění pro domácnost? Dobrým příkladem úspory nákladů s výrazným zvýšením komfortu v rezidenční oblasti.

Instalace tepelného akumulátoru pro topný systém pro domácnost je velmi výhodná a ekonomicky životaschopná. Přítomnost tohoto zařízení snižuje náklady na práci při spalování kotle a umožňuje záložku zdroje vytápění dvakrát denně, ale pouze jednou.

Výrazně snížená spotřeba paliva potřebná pro správnou funkci topného zařízení. Používání vyrobeného tepla se provádí optimálně a není zbytečné. Náklady na vytápění a ohřev vody se snižují a životní podmínky se stávají pohodlnějšími, pohodlnějšími a příjemnějšími.

Výpočet výkonu kotle - zajišťujeme maximální účinnost přenosu tepla

Kotel na autonomní vytápění je často vybrán na principu souseda. Mezitím je to nejdůležitější zařízení, na kterém závisí komfort v domě. Zde je důležité zvolit si správnou moc, protože ani její přebytek, ani nedostatek výhod přinese.

Topný systém musí zcela zaplnit všechny tepelné ztráty v domě, pro které se provádí výpočet výkonu kotle. Budova neustále uvolňuje teplo venku. Tepelné ztráty v domě jsou různé a závisí na materiálu konstrukčních částí a jejich izolaci. To ovlivňuje vypočtenou výkonnost generátoru tepla. Pokud přiblížíte výpočty co nejvážněji, měli byste si je objednat od odborníků, vyberete kotel na základě výsledků a vypočítáme všechny parametry.

Není příliš obtížné vypočítat tepelné ztráty sami, ale musíte vzít v úvahu spoustu dat o domě a jeho složkách, jejich stavu. Snadnější je použít speciální zařízení pro detekci úniku tepla - tepelný snímač. Na obrazovce malého zařízení nejsou zobrazeny aktuální, ale skutečné výpočty. Je zřejmé, že se jedná o netěsnosti a lze je podniknout kroky k jejich odstranění.

Nebo možná nejsou potřebné žádné výpočty, stačí udělat silný bojler a dům je opatřen teplem. Není to tak jednoduché. Dům bude skutečně teplý, pohodlný, dokud nebude čas na něco přemýšlet. Soused má stejný dům, dům je teplý a platí mnohem méně plynu. Proč Vypočítal požadovaný výkon kotle, je o třetinu méně. Porozumění přichází - došlo k chybě: neměli byste si koupit kotel bez výpočtu výkonu. Vynaloží se navíc peníze, některé z nich jsou plýtvány a to, co se zdá být podivné, zbytečně vyčerpává.

Příliš silný bojler může být znovu naplněn pro normální provoz, např. Pro ohřev vody nebo pro připojení dříve nevytápěného prostoru.

Kotel s nedostatečnou energií nebude vytápět dům, bude neustále pracovat s přetížením, což povede k předčasnému selhání. Ano, a nebude jen spotřebovat palivo, ale jíst, a přesto nebude v domě dobré teplo. Jedna cesta ven - instalace jiného kotle. Peníze šlo dolů do kanalizace - koupil nový kotel, demontoval starý, instaloval jiný - všechno není zadarmo. A když vezmeme v úvahu morální utrpení kvůli perfektní chybě, možná teplárna v chladném domě? Závěr je jednoznačný - nelze koupit kotel bez předběžných výpočtů.

Nejjednodušší způsob výpočtu požadovaného výkonu zařízení pro výrobu tepla je podle oblasti domu. Při analýze provedených výpočtů po mnoho let se ukázal vzorec: 10 m 2 plochy lze řádně zahřívat s využitím 1 kilowatt tepelné energie. Toto pravidlo platí pro budovy se standardními vlastnostmi: výška stropu je 2,5-2,7 m, izolace je průměrná.

Pokud skříň zapadá do těchto parametrů, změřte jeho celkovou plochu a přibližně určete výkon generátoru tepla. Výsledky výpočtů jsou vždy zaokrouhleny nahoru a mírně se zvyšují, aby se zachovala určitá rezerva v rezervě. Používáme velmi jednoduchý vzorec:

  • zde W je požadovaná síla topného kotle;
  • S - celková vyhřívaná plocha domu s přihlédnutím k veškerým obytným a obytným prostorům;
  • Wud - Specifická výkonnost potřebná pro vytápění 10 metrů čtverečních je nastavena pro každou klimatickou zónu.

Způsob výpočtu požadovaného výkonu zařízení pro výrobu tepla

Pro přehlednost a přehlednost vypočítáme výkon tepelného generátoru pro cihlový dům. Má rozměry 10 × 12 m. Vynásobíme a dostaneme S - celkovou plochu 120 m 2. Specifický výkon - Wud vzít za 1,0. Provádíme výpočty podle vzorce: vynásobíme plochu 120 m 2 specifickým výkonem 1,0 a dostaneme 120, rozdělíme o 10 - v důsledku toho 12 kilowattů. Jedná se o topný kotel o výkonu 12 kW určený pro domy s průměrnými parametry. Jedná se o počáteční údaje, které budou upraveny v průběhu dalších výpočtů.

V praxi bývání s průměrnými ukazateli není tak běžné, proto při výpočtu systému se berou v úvahu další parametry. Jeden z rozhodujících faktorů - klimatické pásmo, oblast, v níž bude kotle využita, již bylo projednáno. Uvádíme hodnoty koeficientu Wud pro všechna místa:

  • střední pruh slouží jako reference, hustota výkonu je 1-1,1;
  • Moskvě a Moskevské oblasti - výsledek je vynásoben 1,2-1,5;
  • pro jižní oblasti - od 0,7 do 0,9;
  • pro severní regiony se zvýší na 1,5-2,0.

V každé zóně pozorujeme určitý rozptyl hodnot. Jednáme jednoduše - na jihu terénu v klimatické zóně, tím nižší je koeficient; na severu, tím vyšší.

Uveďme příklad úpravy podle oblasti. Předpokládejme, že dům, pro který byly výpočty provedeny dříve, se nachází na Sibiři s mrazy až do 35 °. Vezměte wud 1,8. Výsledné číslo 12 se vynásobí číslem 1,8, dostaneme 21,6. Zaokrouhleno směrem k větší hodnotě se vyskytuje 22 kilowattů. Rozdíl s počátečním výsledkem se téměř zdvojnásobil a ve skutečnosti byla zohledněna pouze jedna změna. Takže upravte potřebné výpočty.

Kromě klimatických podmínek v regionech jsou pro přesné výpočty zohledněny i další korekce: výška stropu a tepelné ztráty budovy. Průměrná výška výšky stropů je 2,6 m. Pokud je výška výrazně odlišná, vypočítáme hodnotu koeficientu - skutečnou výšku vydělíme průměrem. Předpokládejme, že výška stropu v budově z předem uvažovaného příkladu je 3,2 m. Počítáme: 3.2 / 2.6 = 1.23, zaokrouhleno nahoru, ven 1.3. Ukazuje se, že vytápění domu na Sibiři o rozloze 120 m 2 a stropu 3,2 m vyžaduje kotel o výkonu 22 kW × 1,3 = 28,6, tj. 29 kilowattů.

Pro správné výpočty je také velmi důležité zohlednit tepelné ztráty budovy. Teplo se ztrácí v každém domově, bez ohledu na jeho design a typ paliva. 35% horkého vzduchu může uniknout stěnami s nedostatečnou izolací, 10% a více přes okna. Nevyhřívaná podlaha bude mít 15% a střecha - všech 25%. Je třeba vzít v úvahu i jeden z těchto faktorů, je-li přítomen. Použijte speciální hodnotu, která vynásobí přijatý výkon. Má tyto ukazatele:

  • pro cihly, dřevěné nebo pěnové betonové tvárnice, které jsou starší než 15 let, s dobrou izolací, K = 1;
  • pro ostatní domy s neizolovanými stěnami K = 1,5;
  • pokud dům, s výjimkou neizolovaných stěn, není izolován, střecha K = 1,8;
  • pro moderní zateplený dům K = 0,6.

Vraťme se k našemu příkladu pro výpočty - dům na Sibiři, pro který podle našich výpočtů budeme potřebovat 29 kW topné zařízení. Předpokládejme, že jde o moderní dům s izolací, pak K = 0,6. Počítání: 29 × 0,6 = 17,4. Přidáme 15-20% k tomu, abychom měli rezervu v případě extrémních mrazů.

Takže jsme vypočítali požadovanou výkonnost generátoru tepla pomocí následujícího algoritmu:

  1. 1. Rozpoznáváme celkovou plochu vyhřívaného prostoru a dělíme se na 10. Specifické číslo výkonu se ignoruje, potřebujeme průměrné počáteční údaje.
  2. 2. Zvažte klimatickou zónu, kde se dům nachází. Dříve získaný výsledek je vynásoben indikátorem koeficientu regionu.
  3. 3. Pokud se výška stropu liší od 2,6 m, vezmeme to v úvahu. Naučíme se číslo koeficientu, dělíme skutečnou výšku podle normy. Kapacita kotle, při zohlednění klimatické zóny, vynásobená tímto číslem.
  4. 4. Uvažujeme o tepelných ztrátách. Předchozí výsledek se vynásobí koeficientem tepelné ztráty.

Umístění kotlů pro vytápění v domě

Nahoře jsme mluvili výhradně o kotlích, které se používají výhradně k vytápění. Pokud se spotřebič používá k ohřevu vody, měl by být návrhový výkon zvýšen o 25%. Vezměte prosím na vědomí, že rezerva na vytápění je po korekci vypočtena s ohledem na klimatické podmínky. Výsledek získaný po všech výpočtech je poměrně přesný, lze ho použít k výběru jakéhokoli kotle: plyn, kapalná paliva, tuhá paliva, elektrická.

Při výpočtu topného zařízení pro byty se můžete soustředit na normy SNiP. Stavební kódy určují, kolik tepelné energie bude zapotřebí k vytápění 1 m 3 vzduchu v budovách typické konstrukce. Tato metoda se nazývá výpočet objemu. V SNiP jsou uvedeny následující normy spotřeby tepelné energie: pro panelový dům - 41 W, pro cihlový dům - 34 W. Výpočet je jednoduchý: objem bytu se vynásobí mírou spotřeby tepla.

Uvádíme příklad. Byt je v cihlovém domě o rozloze 96 m2, výška stropu je 2,7 m. Rozpoznáváme objem - 96 × 2,7 = 259,2 m 3. Vynásobte normou - 259,2 × 34 = 8812,8 wattů. Převádíme na kilowatty, dostáváme 8,8. U panelového domu jsou výpočty provedeny podobně - 259,2 × 41 = 10672,2 W nebo 10,6 kW. V tepelném inženýrství se zaokrouhlení provádí ve větším směru, ale při zohlednění energeticky úsporných balíků na oknech je možné zaokrouhlit na menší.

Získané údaje o výkonu zařízení jsou zdrojem. Pro přesnější výsledek bude zapotřebí opravit, ale u bytů se provádí podle dalších parametrů. Za prvé je třeba vzít v úvahu přítomnost nevytápěné místnosti nebo její nepřítomnost:

  • pokud je vytápěný byt umístěn na podlaze nad nebo pod, použijte změnu 0.7;
  • pokud se takový byt nevyhřívá, nic neměníme;
  • pokud je pod bytem suterén nebo podkroví, je změna 0,9.

Zohledňujeme také počet vnějších stěn v bytě. Pokud se jedna zeď dostane do ulice, použijte změnu 1.1, dvě -1,2, tři - 1,3. Způsob výpočtu výkonu kotle z hlediska objemu lze aplikovat na soukromé cihelny.

Takže můžete vypočítat požadovaný výkon topného kotle dvěma způsoby: celkovou plochou a objemem. V zásadě mohou být získané údaje použity, pokud průměrný dům vynásobí 1,5. Pokud však existují významné odchylky od průměrných parametrů v klimatické zóně, výška stropu, izolace, je lepší opravit data, protože počáteční výsledek se může výrazně lišit od výsledného výsledku.

Jak vypočítat tepelný akumulátor kotle na tuhá paliva a jeho páskování

Použití tepelných akumulátorů pro topný systém umožňuje optimalizovat spalování pevných paliv v kotlích. Jednoduše řečeno, pokud existuje vyrovnávací nádrž - akumulátor tepla, majitel domu nemusí často navštěvovat kotelnu a palivové dříví se optimálně vyhoří. Ale kvůli tomu musí být nádrž správně zvednutá a poté zakotvena do topného zařízení, což jistě způsobí potíže neznalé osobě. Proto je nutné podrobně porozumět tomu, co představuje zásobník tepla pro kotle na tuhá paliva, jak ho vyzvednout a připojit k vytápění soukromého domu.

Co je to kapacita vyrovnávací paměti

Tepelný akumulátor určený pro topný systém je ve skutečnosti běžná kovová nádrž vypočítaná kapacita pokrytá tepelně izolační vrstvou. V nejjednodušších modelech výroby továrny jsou k dispozici pouze přípojky pro připojení chladicí kapaliny a rukávy pro instalaci teploměrů. V vyrovnávacích nádržích jsou již stavěny dražší teploměry a nejdražší výrobky jsou vybaveny výměníky tepla ve formě svitků. Zařízení tohoto tepelného akumulátoru je na obrázku znázorněno:

Jak můžete vidět, návrh vyrovnávací nádrže není obzvláště složitý, protože různí mistři - řemeslníci přizpůsobení tomu samému, jak je popsáno v samostatném tématu.

Účelem cívky je ohřev vody, aby byla zajištěna horká voda a připojeny alternativní zdroje tepelné energie - sluneční kolektory. Je zřejmé, že tato funkce je vyžadována pouze při příznivých povětrnostních podmínkách v oblasti bydliště. Obecně platí, že vyrovnávací nádrž pro topný kotel je navržena tak, aby řešila tyto problémy:

  1. Vytvoření podmínek pro provoz kotle TT s maximální účinností a minimálními emisemi do atmosféry.
  2. Pohodlné ovládání generátoru tepla, když nemusíte házet palivo do pece každých 4-6 hodin, včetně nočního času.
  3. Kvalita dodávky tepla a pitné vody pro 1-2 spotřebiče (volitelně).

Většina výrobců topných zařízení pracujících na tuhá paliva v doprovodné dokumentaci naznačuje, že je velmi žádoucí připojit tepelný akumulátor k kotli TT. Důvodem je to, že jednotka dosáhne nejvyšší účinnosti v provozním režimu v blízkosti maxima. A jelikož nadbytečné teplo musí být umístěno někde před dodávkou topného systému, budete potřebovat vyrovnávací nádrž s vodou.

Bez tepelného akumulátoru se snažíme v každém případě "uškrtit" tepelnou jednotku a omezit tok vzduchu pro spalování. Nejenže snižuje jeho účinnost až o 40% (jako u sporáku), ale také způsobuje, že toxický oxid uhelnatý se uvolňuje do atmosféry. Z tohoto důvodu některé evropské země zakázaly spalování dřeva a uhlí v topných kotlích bez vyrovnávací nádrže.

Při ojedinělých návštěvách v místnosti pece je vše jasné: teplo nahromaděné v nádrži bude vynaloženo na vytápění domu po dlouhou dobu za předpokladu, že jeho objem je správně vypočten. Navíc, když kotle na tuhá paliva společně s tepelným akumulátorem pracuje společně, pravděpodobnost přehřátí a varu vody v plášti jednotky se sníží téměř na nulu.

Kromě interakce s generátory tepla z dřeva můžete použít tepelné akumulátory a elektrické kotle. Dává to smysl, když se spotřeba elektřiny v noci považuje za rychlost, která je 2-3krát nižší než obvykle. Během platnosti tohoto tarifu bude elektrická instalace schopna "plně naplnit" akumulátor tepla a začne poskytovat tuto energii k vytápění domu během dne.

S touto volbou budou muset být výsledky předchozího výpočtu výkonu elektrického kotle zdvojeny, takže jeho přenos tepla je dostatečný k ohřevu domu a naplnění nádrže při noční rychlosti.

Výpočet kapacity vyrovnávací paměti

Hlavním kritériem, kterým je vyrovnávací kapacita vybrána pro kotle na tuhá paliva, je jeho objem stanovený výpočtem. Jeho hodnota závisí na těchto faktorech:

  • tepelné zatížení topného systému soukromého domu;
  • vytápění kotlového výkonu;
  • předpokládané trvání práce bez pomoci zdroje tepla.

Před výpočtem kapacity tepelného akumulátoru je nutné vyjasnit všechny uvedené body, počínaje průměrným tepelným výkonem, který systém spotřebuje během zimního období. Maximální výkon by neměl být používán pro výpočet, bude to vést ke zvýšení velikosti nádrže, a tím k nárůstu nákladů na výrobek. Je lepší vydržet nepříjemnost a nakládat pec častěji několik dní v roce, než platit bláznivou cenu za velký tepelný akumulátor, který bude použit neefektivně. Ano, a to trvá příliš mnoho prostoru.

Odborný posudek. Pro zajištění tepelné energie domu s rozlohou 200 m² stačí vyrovnávací nádrž s kapacitou 1 tuny chladicí kapaliny a tento objem je 1 m3. Toto tvrzení platí pro střední zónu Ruské federace, v jižnějších nebo severních oblastech bude sbližování odlišné.

Normální provoz topného systému s tepelným akumulátorem, pokud má zdroj tepla malou rezervu výkonu, není možné. V takovém případě nemůže být akumulátor "zcela nabitý", protože generátor tepla musí současně vytápět dům a naplnit jeho kapacitu. Nezapomeňte, že výběr kotle na tuhá paliva pro páskování s tepelným akumulátorem znamená dvojí rezervu tepelné energie.

Výpočetní algoritmus je navržen ke studiu na příkladu domu o rozloze 200 m² s dobou nečinnosti kotle 8 hodin. Předpokládá se, že voda v nádrži se zahřeje na 90 ° C a v procesu ohřevu se ochladí na 40 ° С. K vytápění takového prostoru v nejchladnější době bude trvat 20 kW tepla a jeho průměrná spotřeba bude asi 10 kW / h. To znamená, že baterie musí akumulovat 10 kW / h x 8 h = 80 kW energie. Dále je výpočet objemu tepelného akumulátoru pro kotle na tuhá paliva proveden pomocí vzorce tepelné kapacity vody:

m = Q / 1,163 x Δt, kde:

  • Q - odhadované množství tepelné energie, která musí být nahromaděna, W;
  • m je hmotnost vody v nádrži, kg;
  • Δt je rozdíl mezi počáteční a konečnou teplotou chladicí kapaliny v nádrži, rovnající se 90 - 40 = 50 ° С;
  • 163 W / kg ° C nebo 4,187 kJ / kg ° C - specifická tepelná kapacita vody.

Pro uvažovaný příklad bude hmotnost vody v tepelném akumulátoru:

m = 80000 / 1,163 x 50 = 1375 kg nebo 1,4 m³.

Jak můžete vidět, v důsledku výpočtů velikost vyrovnávací paměti překračuje rámec toho, co odborník doporučuje. Důvod je jednoduchý: pro výpočet byly provedeny nepřesné počáteční údaje. V praxi, zejména pokud je dům dobře izolovaný, průměrná spotřeba tepla na plochu 200 m² bude nižší než 10 kW / h. Z toho vyplývá, že za účelem správného výpočtu velikosti zásobníku tepla pro kotle na tuhá paliva je nutné použít přesnější základní údaje o spotřebě tepla.

Pro referenci. Existuje také rozšířená metoda výpočtu, podle které pro každý kW tepelného výkonu kotle je 25 litrů tepelné kapacity.

Výběr tepelného akumulátoru

Zbývající kritéria výběru kapacity nejsou tak důležitá a týkají se převážně různých možností. Jednou z nich je vestavěná cívka, která ohřívá vodu pro potřeby domácnosti. Může být užitečné, pokud nejsou k dispozici žádné další prostředky na vytápění, ale tato metoda je rozhodně nevhodná pro vysoké náklady v síti TUV. Kromě toho bude výměník tepla součástí "nabíjení" tepelného akumulátoru, čímž se sníží doba autonomního vytápění.

Užitnou možností je vestavěný ohřívač v horní části nádrže, který je schopen udržovat teplotu chladicí kapaliny na určité úrovni. Díky elektrickému ohřevu se systém v případě nehody nedefrazuje a po chvíli, kdy je baterie vyčerpaná, dokonce dokáže ohřát dům a kotel ještě neběží.

Druhá cívka pro připojení solární soustavy je užitečná pouze v jižních oblastech, kde sluneční zátěž naplní tepelný akumulátor. Ale co byste měli při výběru věnovat pozornost, je pracovní tlak nádrže. Je třeba mít na paměti, že většina kotlů na tuhá paliva je určena pro tlak v plášti až do 3 barů, což znamená, že vyrovnávací nádrž musí bezpečně odolat co nejvíce.

Schémata zapojení

Existuje mnoho způsobů, jak vázat kotel na tuhá paliva s akumulačním zařízením tepla a topným systémem. Ale všechny jsou odvozeny ze základního schématu uvedeného níže. S jeho pomocí je snadné zjistit, jak tyto jednotky pracují v páru, a pak je vše namontovat vlastním rukama.

Zdroj tepla pracující na tuhém palivu má tradiční kotelní okruh se směšovací jednotkou, jehož úkolem je zabránit přívodu chladicí kapaliny do kotle. Poté jsou napájecí a vratné potrubí připojeny k vyrovnávací nádrži z horní a spodní části. Stejně tak je k tepelnému akumulátoru připojen také topný systém, rovněž vybaven směšovací jednotkou. Jejím cílem je udržovat požadovanou teplotu vody v systému a v případě potřeby míchat část horké chladicí kapaliny.

Důležitý bod. Skutečná kapacita oběhového čerpadla kotlového okruhu by měla být mírně vyšší než výkon čerpadlové jednotky topné sítě. Dodržování této podmínky umožní průtoky uvnitř tepelného akumulátoru pohybovat se správným směrem (znázorněné na obrázku bílými šipkami).

Síťové čerpadlo bude ve skutečnosti silnější než kotle, a proto. Odpor sítě potrubí a radiátorů je vyšší než 3-5 m potrubí od kotle na tuhá paliva až po tepelný akumulátor. Vyšší výkon a hlava jsou potřebné, aby jednotka překonala tento odpor. Proto bude slabší čerpadlo kotlového obvodu schopno zajistit větší průtok, stačí správně nastavit obě jednotky. K vyřešení problému máte dvě možnosti:

  1. Při použití třístupňových čerpadel můžete nastavit jejich výkon přepnutím rychlostí.
  2. Nastavte vyrovnávací ventil na vstupu zpětného průtoku ze systému do vyrovnávací nádrže, která se používá k nastavení.

Souběžné ohřívání topných zařízení a zatížení tepelného akumulátoru vrstvou po vrstvě je možné, když průtoky uvnitř nádrže se pohybují vodorovně s nepatrnou převahou na straně kotle na tuhá paliva. Vyvstává otázka - jak to kontrolovat? Odpovídá: teploměry (jako v diagramu) by měly být umístěny na obou vstupech zpětného potrubí a nastaveny, spínat otáčky čerpadla nebo otáčet vyrovnávací ventil. Důležitá podmínka: Trojcestný ventil topné sítě musí být plně otevřen ručně.

Nastavením je nutné zajistit, aby teplota na vstupu do tepelného akumulátoru (T1) byla nižší než na výstupu (T2). To znamená, že část horké vody se "dobíjí" baterii. Více informací o všech bodech od odborníka se dozvíte při prohlížení videa:

Alternativní schéma

Tento schéma vázání vyrovnávací kapacity a kotle na tuhá paliva navrhl jeden z účastníků populárního fóra. Jeho zvláštnost spočívá v tom, že během výpadku elektrické energie je účinnost okruhu zachována, ačkoli se musí platit za zvýšené průměry ocelových trubek. Níže uvedený obrázek ukazuje připojení tepelného akumulátoru k uzavřenému systému vytápění, ale při jeho instalaci je lepší, aby se otevřel, což autor sám říká.

Stručně řečeno, je to díky tomu, že díky vstupu T z horní části nádrže dochází současně k současnému ohřevu radiátorů ak ručnímu "nabíjení" termokamkumulátoru. Čerpadlo okruhu kotle je řízeno snímačem faktury na přívodním potrubí, včetně jednotky při dosažení teploty 60 ° C. Cirkulace v síti závisí na pokojovém termostatu, se kterým je připojeno síťové čerpadlo.

Poznámka: Navrhovaný závazný režim byl testován tvůrcem na vlastní zkušenosti. Podrobnosti o jeho instalaci a provozu jsou popsány autorem na fóru.

Závěr

Je nemožné popřít skutečnost, že tepelný akumulátor zlepšuje provozní podmínky konvenčního kotle na tuhá paliva. Druhé spaluje palivo s maximální účinností a po zahřátí se počet výletů do kotelny snižuje na minimum. Další věc je, že toto potěšení není levné, a proto je lví podíl baterií pracujících v soukromých domech sám.

Teplius

Tepelný akumulátor (TA, vyrovnávací kapacita) je zařízení, které zajišťuje dlouhou dobu akumulaci a uchovávání tepla pro další použití. Nejjednodušší příklad tepelného akumulátoru je běžný termosky pro domácnost. Jako další příklad lze zavolat pravidelné cihlovou kamnu, která se ohřívá, když se v ní spálí palivo a po ukončení ohně kamna nadále vydávají teplo po dobu několika hodin a ohřívají místnost.

Tepelný akumulátor také umožňuje zvýšit účinnost celého systému, zvýšit životnost zařízení a významně snížit spotřebu energie při vytápění místností a teplé vody.

V prodejně si můžete koupit hotovou akumulátorovou baterii nebo si ji vyrobit sami. Je důležité správně vypočítat jeho kapacitu a další technické parametry a správně připojit vyrovnávací zásobník k topnému systému.

Vlastnosti konstrukce tepelného akumulátoru

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

V závislosti na typu použitého materiálu mohou být tepelné akumulátory pro kotle:

  • pevný stav;
  • kapalina;
  • pára;
  • termochemické;
  • s přídavným topným článkem atd.

Baterie pro akumulaci teplé vody se používají k ohřevu a přívodu teplé vody do soukromých domů, kde voda s vysokou specifickou tepelnou kapacitou působí jako tepelně akumulační prvek.

Namísto vody se někdy používá nemrznoucí směs určená pro domácí vytápění.

Příkladem vody TA s přídavným elektrickým topným článkem pro systém horké vody může být moderní zásobníkový ohřívač vody.

Mezi nádrží a vnějším pláštěm je ohřívací vrstva z izolačního materiálu.

V horní a spodní části nádrže jsou dvě přípojky pro připojení k topnému kotli a samotnému topnému systému.

V dolní části je obvykle vypouštěcí ventil pro vypouštění kapaliny a nahoře je pojistný ventil pro automatické odvzdušnění vzduchu, když se tlak uvnitř vyrovnávací nádrže zvyšuje. Mohou existovat také příruby pro připojení snímačů tlaku a teploty (teploměry).

Někdy lze do nádrže vyrovnávat jeden nebo více přídavných ohřívačů různých typů:

  • elektrický ohřívač (TEH);
  • a / nebo výměník tepla (cívka) připojený k dalším zdrojům tepla (solární kolektory, tepelná čerpadla atd.).

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

Také uvnitř nádrže může být výměník tepla TUV, který zajišťuje přívod teplé vody díky vytápění pracovní tekutinou topného systému.

Princip fungování zásobníku akumulátoru

Schéma topení se zásobníkem tepla

Princip TA pro kotle na tuhá paliva je založen na vysoké specifické kapacitě pracovní tekutiny (voda nebo nemrznoucí směs). Připojením nádrže se objem kapaliny několikrát zvyšuje, čímž se zvětšuje setrvačnost systému.

Současně tepelně přenosné činidlo, které je maximálně ohříváno kotlem, si dlouhodobě udrží svou teplotu v teplovodivu, což je nutné pro topné zařízení.

To zajišťuje nepřetržitý provoz topného systému i při zastavení spalování paliva v kotli.

Zvažte provoz systému s kotlem na tuhá paliva a nuceným chladicím prostředkem.

Pro spuštění systému je aktivováno cirkulační čerpadlo, které je instalováno v potrubí mezi kotlem a tepelným akumulátorem.

Studená pracovní tekutina ze spodní části TA je přiváděna do kotle, v ní je ohřívána a proudí do její horní části.

Vzhledem k tomu, že měrná hmotnost horké vody je menší, prakticky se nemíchá se studenou vodou a zůstává v horní části vyrovnávací nádrže a postupně vyplňuje svůj vnitřní prostor díky čerpání studené vody do kotle.

Při zapnutí cirkulačního čerpadla instalovaného na zpětném potrubí systému mezi topnými zařízeními a zásobní nádrží začne studená chladicí kapalina proudit do spodní části jednotky TA a vytlačí horkou vodu z horní části do přívodního potrubí.

V tomto případě je horká pracovní tekutina dodávána všem topným zařízením.

Po spalování paliva v kotli pokračuje horká chladicí kapalina z akumulační nádrže do systému podle potřeby, dokud chladená pracovní tekutina z napájecího potrubí zcela nevyplní svůj vnitřní objem.

Obvod TUV se zásobní nádrží

Provozní doba TA s nepracujícím kotlem může být poměrně dlouhá. Závisí na venkovní teplotě, objemu vyrovnávací nádrže a počtu topných těles v topném systému.

Pro uchování tepla uvnitř zásobníku tepla je tepelná izolace vystavena.

Dodatečné zdroje tepla mohou být také používány ve formě vestavěných elektrických ohřívačů (topných těles) a / nebo tepelných nosičů (cívek) připojených k jiným zdrojům tepla (elektrické a plynové kotle, solární kolektory atd.).

Nosič tepla pro systém horké vody zabudovaný do nádrže zajišťuje ohřev studené vody dodávané přes tento systém z vodovodního systému. Takto hraje roli proudícího ohřívače vody, který zajišťuje potřeby majitelů domu v horké vodě.

Připojení (páskování) tepelného akumulátoru k topnému systému

Obecně platí, že vyrovnávací nádrž je připojena k topnému systému paralelně s topným kotlem, proto se tato schéma také nazývá schéma potrubí kotle.

Uveďme obvyklou schéma pro připojení TA k topnému systému s topným kotlem na tuhá paliva (pro zjednodušení schématu, nezobrazuje žádné uzavírací ventily, automatizaci, řídicí zařízení a další zařízení).

Zjednodušená schéma vazby tepelného akumulátoru

Tento diagram uvádí následující prvky:

  1. Topný kotel.
  2. Tepelný akumulátor.
  3. Topné zařízení (radiátory).
  4. Oběhové čerpadlo ve zpětném potrubí mezi kotlem a TA.
  5. Cirkulační čerpadlo ve zpětném potrubí systému mezi topnými zařízeními a TA.
  6. Výměník tepla (cívka) pro teplou vodu.
  7. Výměník tepla je připojen k dalšímu zdroji tepla.

Jedna z horních trysek nádrže (poz. 2) je připojena k výstupu kotle (poloha 1) a druhá přímo k napájecímu vedení topného systému.

Jedna z dolních trubek TA je připojena ke vstupu kotle, zatímco v potrubí mezi nimi je instalováno čerpadlo (poloha 4), která cirkuluje pracovní tekutinu v kruhu od kotle k TA a naopak.

Druhá dolní odbočná trubka TA je připojena k vratnému potrubí topného systému, ve kterém je rovněž instalováno čerpadlo (poloha 5), ​​které dodává ohřívanou chladicí kapalinu do topných zařízení.

V systémech s přirozenou cirkulací oběhových čerpadel chladicí kapaliny (pol. 4 a 5) chybí. To značně zvyšuje setrvačnost systému a současně je zcela netěkavá.

V horní části TU je umístěn výměník tepla pro TUV (poloha 6).

Umístění přídavného výměníku tepla (poloha 7) závisí na typu přívodu tepla:

  • pro vysokoteplotní zdroje (topné články, plynový nebo elektrický kotel) je umístěn v horní části vyrovnávací nádrže;
  • pro nízkoteplotní (solární kolektor, tepelné čerpadlo) - ve spodní části.

Výměníky tepla uvedené na schématu jsou volitelné (pol. 6 a 7).

Co uvažovat při nákupu

Volba skladování tepla pro vytápění

Při výběru tepelného akumulátoru pro individuální vytápění domu je třeba vzít v úvahu objem nádrže a její technické parametry, které by měly odpovídat parametrům kotle a celého topného systému.

Patří mezi ně zejména:

1. Celkové rozměry a hmotnost zařízení, které by měly umožňovat jeho instalaci. V případě, kdy není možné nalézt vhodné místo v domě pro nádrž s požadovanou kapacitou, je dovoleno vyměnit jednu nádrž s několika vyrovnávací nádrže menší velikosti.

2. Maximální tlak pracovní tekutiny v topném systému. Tvar vyrovnávací nádrže a tloušťka stěn závisí na této hodnotě. Pokud je tlak v systému až 3 bar, tvar nádrže nemá zvláštní význam, ale s možným zvýšením této hodnoty na 4-6 barů je nutné použít nádoby s toroidním tvarem (s kulovitými uzávěry).

3. Maximální přípustná teplota pracovní tekutiny, která je určena pro TA.

4. Zásobník pro vytápění. Obvykle se vyrábějí z měkké oceli na bázi uhlíku s povlakem odolným proti vlhkosti nebo nerezavějící oceli. Nádrže z nerezové oceli se vyznačují nejvyššími antikorozními vlastnostmi a trvanlivostí v provozu, i když jsou dražší.

5. Dostupnost nebo možnost instalace:

  • Elektrické ohřívače (topné články);
  • vestavěný výměník tepla pro připojení k přívodu teplé vody, který dodává domu horkou vodu bez přídavných ohřívačů vody;
  • další vestavěné výměníky tepla pro připojení k jiným zdrojům tepla.

Srovnání populárních modelů

Mnoho tuzemských i zahraničních výrobců se zabývá uvolněním nádrže tepelných akumulátorů. Představujeme srovnávací tabulku některých modelů ruských a zahraničních modelů s kapacitou 500 litrů.

Výpočet kapacity

Jak vypočítat objem tepelného akumulátoru

Při nákupu vyrovnávací nádrže pro kotle na tuhá paliva i při výrobě zařízení je hlavním parametrem kapacita tepelného akumulátoru, který přímo závisí na výkonu topného kotle.

Existují různé metody výpočtu založené na určení schopnosti kotle na tuhá paliva ohřát požadovaný objem pracovní tekutiny na teplotu alespoň 40 ° C během doby spalování jednoho plného zatížení paliva (přibližně 2-3,5 hodiny).

Dodržování této podmínky umožňuje dosáhnout maximální účinnosti kotle při maximální spotřebě paliva.

Nejjednodušší metoda výpočtu stanoví, že jeden kilowatt výkonu kotle musí odpovídat nejméně 25 litrům připojeného objemu vyrovnávací paměti.

Proto při výkonu kotle 15 kW musí být kapacita zásobníku minimálně: 15 * 25 = 375 litrů. V tomto případě je lepší volit kapacitu s marží, v tomto případě - 400-500l.

Existuje také taková verze: čím větší je kapacita nádrže, tím efektivnější bude topný systém a čím více se ušetří palivo. Tato verze však obsahuje omezení: hledání volného prostoru v domě pro instalaci velkého tepelného akumulátoru, jakož i technické možnosti samotného topného kotle.

Objemy nosnosti tepelného nosiče mají horní mez: nejvýše 50 litrů na 1 kW. Maximální objem zásobníku při výkonu kotle 15 kW by tedy neměl překročit: 15 * 50 = 750 litrů.

Je zřejmé, že použití kotle o objemu 1000 litrů nebo více pro kotle o výkonu 10 kW způsobí dodatečnou spotřebu paliva pro ohřev tohoto objemu pracovní tekutiny na požadovanou teplotu.

To povede k výraznému zvýšení setrvačnosti celého topného systému.

Kotle na tuhá paliva je těžší převést do automatického režimu. Inteligentní elektrické přístroje, jako je GSM modul, pomáhají vytápění systému více či méně samoregulovat. Přejděte na popis.

Výhody a nevýhody vyrovnávací kapacity

Rezervní nádrž kotle

Hlavní výhody topného systému s tepelným akumulátorem zahrnují:

  • maximální možné zvýšení účinnosti kotle na tuhá paliva a celého systému při úsporách energie;
  • zajištění ochrany kotle a dalšího zařízení před přehřátím;
  • snadné používání kotle a umožnění jeho nakládání kdykoli;
  • automatizace kotle pomocí snímačů teploty;
  • možnost připojení k různým tepelným zdrojům (např. dvou kotlů různých typů), které zajišťují jejich integraci do jednoho okruhu topného systému;
  • zajištění stabilní teploty ve všech místnostech domu;
  • možnost poskytnout domácí teplou vodu bez použití přídavných zařízení na ohřev vody.

Nevýhody tepelných akumulátorů pro topný systém zahrnují:

  • zvýšená setrvačnost systému (od okamžiku zapálení kotle na výstup systému do provozního režimu trvá mnohem déle);
  • nutnost instalace TA v blízkosti topného kotle, u kterého dům vyžaduje samostatnou místnost požadované oblasti;
  • velké rozměry a hmotnost, což způsobuje složitost jeho dopravy a instalace;
  • dostatečně vysoké náklady na průmyslově vyráběné TA (v některých případech může cena v závislosti na parametrech překročit cenu samotného kotle).

Zajímavé řešení: tepelný akumulátor ve vnitřku domu.

V případě elektrického kotle se TA zapne v plné kapacitě v noci, kdy jsou poplatky za elektřinu mnohem nižší. Během dne, kdy je kotel vypnutý, je prostor vyhříván nahromaděným teplem přes noc.

U plynových kotlů jsou úspory dosaženy střídavě pomocí kotle samotného a TA. V tomto případě je plynový hořák zapnutý mnohem méně často, což zajišťuje menší spotřebu plynu.

Není žádoucí instalovat tepelný akumulátor do topných systémů, kde je požadováno rychlé a krátkodobé vytápění místnosti, protože to bude narušeno setrvačností systému.

Top