Acumulator de căldură pentru încălzirea cazanelor - dispozitiv, principiu de funcționare
Un acumulator de căldură este un dispozitiv capabil să acumuleze energie termică dintr-o sursă de căldură atunci când este produsă în exces și apoi să-și folosească rezerva dacă este necesar.
Sursa de caldura poate fi un cazan de incalzire, aragaz, colector solar etc.
De fapt, orice corp masiv care are o temperatură mai mare decât zero absolut are un depozit de energie termică. Cantitatea de căldură acumulată depinde de gradul de încălzire și de greutatea corporală.
De exemplu, orice clădire din cărămidă, piatră sau blocuri de beton (materiale capabile să acumuleze căldură) este un acumulator de căldură, căruia puțini oameni îi acordă atenție funcționării continue. Dar tocmai datorită rezervei de căldură acumulată de pereții casei este răcoare într-o zi fierbinte și călduroasă noaptea când temperatura exterioară scade, sistemul de ventilație naturală funcționează și nu există fluctuații bruște de temperatură în timpul unui scurt timp. -oprirea pe termen a încălzirii sau în timpul ventilației.
Un alt exemplu de acumulator de căldură este aragazul românesc sau orice altă sobă de încălzire din piatră sau cărămidă. La arderea lemnului de foc, matricea de sobe acumulează energie termică, iar apoi, răcindu-se, o dă spațiului din jur.
Cu cât greutatea aragazului este mai mare, cu atât are mai multă căldură și poate menține mai mult timp o temperatură confortabilă în cameră. Din acest motiv, soba tradițională românească se face masiv, cântărind până la o tonă și jumătate sau mai mult și se încălzește periodic: o dată pe zi.
În mod tradițional, pietrele sau cărămizile coapte erau folosite pentru a acumula căldură, dar utilizarea lor este justificată numai pentru încălzirea sobei, a cărei utilizare în casele moderne simple nu este întotdeauna convenabilă. Pentru a încălzi o casă modernă, este mai des folositnu sobe, ci cazane de incalzire.
Ce cazane au nevoie de un acumulator de căldură?
Un acumulator de căldură este necesar doar pentru cazanele care funcționează periodic: cărbune sau lemne. Cazanele care funcționează neîntrerupt (gaz sau electric), dotate cu sisteme de alimentare continuă cu combustibil, cazanele cu ardere lungă nu necesită acumulare de căldură.
Cazanele tradiționale cu combustibil solid necesită așezare periodică a lemnului de foc, timpul de ardere completă a combustibilului în ele nu este mai mare de 3 ore. La sfârșitul procesului de ardere, lichidul de răcire din sistemul de încălzire se va răci nu numai la temperatura aerului din cameră, ci și în locurile de delimitare a conductei (de-a lungul podelei, în subsol, în pod) poate îngheța, formând dopuri de gheață în sistemul de încălzire blocând circulația apei.
În aceste condiții, nu mai vorbim de condiții confortabile în casă, ci de integritatea și siguranța sistemului de încălzire. Sarcina principală a acumulării de căldură în sistemele cu un cazan de încălzire cu combustibil solid este de a crea o rezervă de energie termică, a cărei utilizare în timpul perioadei de repaus a cazanului va ajuta la evitarea scăderii brusce a temperaturii în cameră și la evitarea înghețului. lichidul de răcire.
Dispozitiv acumulator de căldură
Un acumulator de căldură pentru un cazan de încălzire ar trebui să fie convenabil nu numai pentru acumularea de căldură, ci și pentru utilizarea ulterioară a acestuia. Singura substanță potrivită pentru rezolvarea problemei este lichidul de răcire. Poate fi apa sau antigel pus intr-un recipient impresionant inclus in sistemul de incalzire.
Pentru a păstra căldura, recipientul este izolat suplimentar: învelit cu vată minerală, folie, panouri termoizolante, instalate pe o bază izolată.
Volumul acumulatorului de căldură este ales conform principiului,cu cat mai mult, cu atat mai bine, dar de obicei vorbim de o capacitate de 2-5 mc. Un alt plus important: rezervorul trebuie să fie etanș, cu două orificii: pentru conectarea conductei.
Acumulatorul de caldura este conectat la sistemul de incalzire in paralel cu centrala dupa principiul unui dispozitiv de incalzire cu conectare atat la alimentare cat si la retur. Supapele de închidere trebuie instalate la alimentare, permițându-vă să schimbați direcția de mișcare a lichidului de răcire, lăsându-l fie numai la dispozitivele de încălzire, fie doar la acumulatorul de căldură, fie în același timp atât acolo, cât și acolo. De regulă, aceasta este o supapă cu trei căi.
Cum funcționează un dispozitiv de stocare a căldurii într-un sistem de încălzire?
Odată cu arderea intensivă a lemnului de foc într-un cazan cu combustibil solid, are loc generarea maximă de căldură, ceea ce permite încălzirea nu numai a caloriferelor din casă, ci și a alimentării cu apă din baterie. După arderea lemnului de foc, căldura din cazan nu mai curge, dar circulația lichidului de răcire în sistem continuă: apa rece se rostogolește și un lichid de răcire mai fierbinte din baterie intră în sistem.
Apa de retur, care revine în cazanul de încălzire, trece și ea prin acumulator. Dacă temperatura pe retur este mai mare decât temperatura apei din rezervor, lichidul din interior este încălzit suplimentar de retur. Dacă returul este rece, atunci, dimpotrivă, se încălzește înainte de a intra în cazan, ceea ce reduce diferența de temperatură dintre boilerul cald și apa rece pe retur.
Cu cât bateria este mai mare, cu atât sistemul poate funcționa mai mult fără „reîncărcare”.
Uz practic
Un acumulator de căldură într-un sistem de încălzire cu un cazan cu combustibil solid poate fi numit în siguranță o adevărată descoperire pentru proprietarii săi. Este acest dispozitiv simplu care vă permite să părăsiți casa pentru câteva ore, chiar și în înghețuri severe, fărătemându-te pentru siguranța sistemului de încălzire, dormiți liniștit noaptea, nu săriți până la cazan pentru a pune o nouă porțiune de lemn de foc și să nu vă fie frică de distrugerea cazanului atunci când lichidul de răcire prea rece intră în el.
O supapă cu trei căi este utilizată pentru a controla funcționarea sistemului de încălzire cu un acumulator de căldură.
Cu acesta, puteți deschide mișcarea lichidului de răcire fierbinte doar către dispozitivele de încălzire, ceea ce se face de obicei dacă doriți să încălziți rapid camera. Dacă casa este deja fierbinte și cazanul continuă să funcționeze, puteți opri alimentarea cu apă a caloriferelor și o trimiteți numai la acumulatorul de căldură.
Pentru încălzirea simultană a dispozitivelor de încălzire și a unui acumulator de căldură, este selectată o poziție intermediară a robinetului.
Pompă de stocare și circulație a căldurii
De regulă, cazanele cu combustibil solid sunt utilizate în sistemele de încălzire prin gravitație. În acest caz, acumulatorul de căldură funcționează datorită convecției naturale: un lichid de răcire rece intră în el prin conducta inferioară, iar un lichid mai încălzit curge în sus către dispozitivele de încălzire.
În sistemele cu pompă de circulație funcționează și acumulatorul de căldură, dar aici viteza lichidului de răcire este setată de pompă, ceea ce are, fără îndoială, un efect pozitiv asupra funcționării întregului sistem de încălzire.
Despre avantaje și dezavantaje
Instalarea unui acumulator de căldură face ca funcționarea sistemului de încălzire să fie stabilă, excluzând schimbările bruște de temperatură nu numai în casă, ci și în fluxul de lichid de răcire în cazan.
Singurul dezavantaj al unui rezervor de stocare a căldurii este dimensiunea acestuia: o capacitate mică nu permite stocarea și utilizarea căldurii și nu este întotdeauna posibil să găsiți suficient spațiu pentru un rezervor de volum mare. Da, și pentru a instala rezervorul, va trebui să întăriți fundația sau loculea la subsol.