Для чего необходим теплоаккумулятор или как ее еще называют буферная емкость?
Теплоаккумулятор (буферная емкость) в основном используются в системах отопления на твердом топливе и электрических котлах при работе по двухтарифном счетчику.
1. В работе с твердотопливным котлом служит для поддержания равномерного температурного режима в отапливаемом помещении.
2. При работе с электрическим котлом позволяет экономить на электричестве, накапливая тепло в ночные часы по низкому тарифу.
Время разрядки. На сколько часов отопления хватит теплоаккумулятора? Таблица №1.
В таблице показано на сколько хватит тепла. По таблице можно выбрать объем буферной емкости и площадь помещения.
Теплоноситель — вода 70/35 С. Теплопотери — 50 Вт с 1 кв. м (это средний показатель теплопотерь для достаточно хорошо утепленного дома у Вас они могут быть другими). Расчеты смотреть ниже.
Время зарядки. Сколько нужно греть теплоаккумулятор? Таблица №2.
В таблице №2 можно увидеть сколько потребуется времени для нагрева теплоносителя.
Как правильно подобрать ОБЪЕМ ТЕПЛОАККУМУЛЯТОРА для системы отопления?
Теплоноситель — вода 70/20 С. В таблице приведена полезная мощность, а с скобках мощность, указанная в паспорте котла. Реальный показатель КПД котла на твердом топливе 50-60%, это важно учитывать при выборе котла. Электрический котел КПД 95-98%. Расчет ниже.
Время разрядки. Расчет в Таблице №1.
Делаем приблизительный расчет. Сколько кВт может вместить теплоаккумулятор? Вспомним школьную программу и уроки физики:
где c(вода)=4200 Дж/кг*С;
m — масса теплоносителя;
t2 — начальная температура теплоносителя (до какой нагрели теплоноситель);
t1 — конечная (до какой охладился теплоноситель, пока грел дом);
Тогда время, на которое хватит тепла от буферной ёмкости:
Приведу пример. Возьмем теплоаккумулятор емкостью 1000 л.
Q (вода)=4200*1000*(70-35)=147 МДж=40,8 кВт*ч.
Например, площадь вашего дома 200 кв.м. Грубо возьмем, что он теряет 10 кВт*ч.
Тогда тепла хватит на 40.8/10= 4 часа 8 минут.
Если брать антифриз, тепла хватит на меньшее время:
Q (антифриз) = 3800*1000*(70-35)=133 МДж=36,9 кВт*ч
Тепла хватит на 36,9/10=3,7 часа=3 часа 69 мин
Время зарядки. Расчет в Таблице №2.
Вариант №1. Зима, вы не были в доме неделю, приехали на выходные. Температура антифриза в емкости 0 С. Сколько по времени нужно греть теплоаккумулятор?
Зима, вы отсутствовали дома 5 дней и приехали на выходные. Температура антифриза 0 С. Вопрос сколько необходимо заряжать теплоаккумулятор?
Начальная температура 0 С, конечная 70 С.
Необходимо Q = 3800*1000*(70-0)=266 МДж=73,8 кВт
А дальше все зависит от вашего котла. Берете Q и делите на мощность и кпд котла и получаете время в часах. Допустим, котел мощностью 50 кВт и кпд 0,6 нагреет эту емкость за:
t=73.8/50/0.6=2,46 ч = 147,6 мин.
Вариант №2. Вы проживаете в доме. Теплоноситель не успевает остыть ниже комнатной температуры 20 С.
ТЕПЛОАККУМУЛЯТОР (расчет объема), удобное отопление
Нагреваться надо меньше.
Q=4200*1000*(70-20)=210 МДж=58,3 кВт*ч
t=58,3/50/0.6=1,94 ч=116,6 минут
Как узнать, на сколько хватает теплоаккумулятора (буферной емкости) и как быстро она нагреется?
В Таблице №1 находите площадь вашего дома в верхней строке, в крайнем левом столбце выбираете объем емкости. Теперь вы знаете сколько потребуется времени для ее нагрева.
Мощность вашего котла умножаете на его КПД, находим это значение в верхней строке Таблицы №2 (мощность котла там уже указана). В крайнем левом столбце выбираете объем теплоаккумулятора. Все вы знаете время нагрева теплоаккумулятора.
Вывод
Чем мощность котла выше, тем быстрее он нагреет теплоноситель в буферной емкости. И чем больше объем емкости, тем ее больше хватит на прогрев дома и, тем меньше вы будете подходить к котлу для загрузки следующей порции топлива.
Источник: dzen.ru
Оптимизация дровяной или электрической системы отопления – рассчитываем объем теплоаккумулятора
Некоторые системы отопления будут работать намного эффективнее и экономичнее, если постараться создать какой-то запас выработанного котлом тепла, а затем постепенно расходовать эту накопленную энергию, направляя ее с теплоносителем в нужном количестве на приборы теплообмена – радиаторы, конвекторы, «тёплые полы». И такая возможность имеется – надо лишь в общей схеме найти место для теплоаккумулятора.
Но чтобы система работала корректно, и при этом хозяева не понесли напрасных финансовых затрат, нужно правильно подобрать модель такого бака по объёму. Слишком маленький – не справится с задачей, чрезмерно объемный – это повышенная стоимость и слишком большие габариты, под которые приходится подыскивать место в котельной.
Итак, тема сегодняшнего рассмотрения: оптимизация дровяной или электрической системы отопления – рассчитываем объем теплоаккумулятора.
Для чего нужен теплоаккумулятор, и как рассчитывается
Не для всех систем отопления теплоаккумулятор является необходимостью. Но вот владельца домов с электрическими или дровяными котлами – есть о чем задуматься.
- Давайте для начала глянем на работу дровяного котла. Сразу бросается в глаза выраженная цикличность выработки тепловой энергии с чередованием различных этапов. От полного отсутствия поступления тепла при регулярной обязательной чистке камер и загрузке топки дровами, до максимальной теплоотдачи при выходе на полную мощность. И так далее – по устоявшемуся режиму работы системы.
Получается, что при активном горении дров тепло вырабатывается, скорее всего, с избытком, а при прогорании закладки его явно недостаточно. Теплоаккумулятор в такой ситуации помогает «сгладить эти синусоиды» — избыточное тепло в период активности накапливается, и по необходимости дозировано отдается в контур отопления.
- Электрические котлы относят к наиболее удобным и безопасным в эксплуатации, чрезвычайно простым и послушным в управлении. Но высокая стоимость электрической энергии «портит всю картину». Чтобы как-то снизить затраты, наверное, имеет смысл перенести работу электрического котельного оборудования на время действия льготных тарифов – на ночь. То есть в этот отрезок времени «накачивать теплом» теплоаккумулятор, а потом в течение дня постепенно расходовать созданный запас.
Кстати, наличие теплоаккумулятора – это большой плюс для тех, кто намеревается использовать альтернативные источники. Например, при желании к нему подключается и расположенный на крыше солнечный коллектор, который в погожий день может выдать очень существенный приток тепла.
Принцип устройства этого аккумулятора не столь сложен – по сути, это вместительный бак, заполненный водой. За счет высокой теплоёмкости воды он получает возможность накапливать тепло, которое потом рационально используется хорошо настроенной системой отопления.
Но какой объем такой буферной емкости необходим? Это необходимо знать хотя бы из тех соображений, чтобы предусмотреть свободное место в котельной для монтажа подобного крупногабаритного оборудования.
Для расчета имеется специальная формула, на основании которой был составлен онлайн-калькулятор, предлагаемый вниманию читателей.
Калькулятор расчета требуемого объема теплоаккумулятора
Пояснения по проведению вычислений
Ля расчета пользователь должен указать в полях калькулятора несколько исходных величин.
- Расчетное количество тепла, требуемое для полноценного отопления дома. По идее, хозяева должны располагать такой информацией, если живут в доме не первый год. Если нет, то придётся рассчитать, и с этим мы тоже поможем.
Какое количество тепла покроет потребности дома в отоплении?
Это зависит и от климатических условий региона, и от особенностей как всего дома, так и каждого отапливаемого помещения в отдельности. Ссылка приведет вас к онлайн-калькулятору расчета этой тепловой мощности – там же содержится и подробное описание алгоритма вычислений.
- Следующий параметр – паспортная мощность имеющегося котла. Следует прочувствовать разницу между этой и предыдущей величинами, так как их частенько путают.
- Период активности котла.
— Для твердотопливного – это известное владельцам по опыту обслуживания время прогорания дровяной закладки, то есть тот период, когда котел действительно поставляет тепло в общую «копилку».
— Для электрического – промежуток времени, на который запрограммирована работа котла в период действия льготного ночного тарифа.
- Коэффициент полезного действия котла – придется поискать в техническом описании модели. Иногда пишется сокращенно КПД, иногда обозначается греческой буквой η.
- Наконец, последние два поля калькулятора – это температурный режим работы системы отопления. То есть – температура в трубе подачи на выходе из котла, и в трубе «обратки» на входе в него.
Вот теперь осталось только нажать на клавишу «РАССЧИТАТЬ…» — и будет выдан результат в литрах и кубических метрах. От этого минимального значения и «пляшут» уже при выборе подходящей модели теплоаккумулятора. Такой прибор гарантированно обеспечит наиболее экономичную работу системы отопления.
Хотите узнать о теплоаккумуляторах больше? Вам сюда…
Выше была представлена, конечно, очень краткая информация об этих полезных приборах. Но если тема заинтересовала, то на страницах нашего портала имеется подробная статья, в которой раскрывается множество нюансов, в том числе касающихся разнообразия конструкций теплоаккумуляторов и схем обвязки в различных системах отопления и горячего водоснабжения.
Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!
Источник: stroyday.ru