Un sistema de calefacción moderno no solo debe mantener un nivel de temperatura agradable durante el funcionamiento de la caldera, sino también después de eso. La disminución de la temperatura del refrigerante en las tuberías se produce con relativa rapidez, por lo que es necesario instalar dispositivos adicionales. El sistema de calefacción de bricolaje con un acumulador de calor ha demostrado ser el mejor en este sentido: un diagrama, un cálculo, cuya conexión se puede realizar para casi cualquier complejo autónomo.
El principio de funcionamiento del acumulador de calor.
El acumulador de calor es un recipiente grande lleno de agua. Es calentado directa o indirectamente por el sistema de calefacción. Como resultado, la temperatura del agua sube a su valor máximo. Cuando la caldera deja de funcionar, se produce el proceso inverso: la energía del agua calentada se transfiere al refrigerante.
Para realizar esta tarea, la conexión al sistema de calefacción del acumulador de calor debe realizarse lo más cerca posible de la salida de la caldera. Además, se imponen los siguientes requisitos de diseño:
- Calcule el volumen correctamente. Depende directamente del área de la habitación climatizada;
- Aislamiento térmico de las paredes. Esto es necesario para reducir las pérdidas de calor con el fin de garantizar la máxima capacidad calorífica;
- Posibilidad de función adicional de suministro de agua caliente (ACS).
Un sistema de calefacción de este tipo con un acumulador de calor puede reducir el consumo de combustible hasta en un 30%.
El nivel de confort aumenta significativamente, lo que se expresa en mantener la temperatura óptima durante mucho tiempo, incluso cuando la caldera no está funcionando.
Sin embargo, antes de planificar la fabricación e instalación de un acumulador de calor, se deben tener en cuenta los siguientes factores negativos:
- Disminución de la eficiencia. Dado que parte de la energía del refrigerante se gastará en calentar el agua, la temperatura en los radiadores será más baja que sin el acumulador de calor;
- Es importante instalar un acumulador de calor casero efectivo para calentar solo para sistemas con un modo de funcionamiento de alta temperatura, desde 80/60. De lo contrario, la pérdida de calor debido al calentamiento del agua reducirá significativamente el grado de calentamiento del aire en las habitaciones;
- Gran capacidad. Para almacenar suficiente energía, debe elegir unidades de almacenamiento de calor con una gran capacidad. Solo así su trabajo será realmente eficaz.
Antes de la fabricación propia, primero debe decidir el diseño óptimo.
Descripción general del modelo
Como base para un acumulador de calor casero para calefacción, puede considerar el modelo estándar de fábrica. Es un contenedor con varias conexiones. En el interior hay una tubería en forma de espiral, a través de la cual fluye el refrigerante. La tubería está hecha de cobre o acero galvanizado.
Para aumentar la eficiencia del trabajo, se proporciona un elemento calefactor adicional en el diseño: un elemento calefactor eléctrico.
Sirve como una fuente alternativa de energía térmica para mantener la temperatura del agua en el tanque al nivel deseado. Se debe prestar especial atención al diseño y, en particular, a garantizar el máximo aislamiento térmico. Consta de dos paredes, entre las que hay una capa de aislamiento. La mayoría de las veces es lana de basalto.Como resultado, dicho acumulador de calor para calentar calderas tiene las siguientes cualidades positivas.
- Calentamiento uniforme del agua en todo el volumen total;
- La posibilidad de funcionamiento de los sistemas de calefacción con la ayuda de elementos calefactores, incluso cuando la caldera no está funcionando;
- Pérdida mínima de calor de las paredes de la carcasa.
Sin embargo, el costo de dicha estructura es alto y su fabricación independiente es problemática debido a la complejidad. Por lo tanto, se usa con mayor frecuencia un esquema de calefacción diferente con un acumulador de calor.
En este caso, la estructura es un contenedor en el que se instala una tubería de calentamiento en espiral. Tiene cuatro conexiones para la tubería recta y de retorno: entrada y salida. Su fabricación es mucho más sencilla que para el modelo anterior. Para hacer esto, basta con soldar el recipiente y hacer las tuberías adecuadas en él.
Si el sistema de calefacción con un acumulador de calor con sus propias manos de acuerdo con el esquema y el cálculo no prevé la conexión de fuentes adicionales de ingesta de energía, debe consultar con especialistas sobre este tema.
Una de las ventajas de este diseño es la baja intensidad laboral del trabajo. Pero es menos efectivo, lo que afecta el tiempo de enfriamiento del agua. Se puede actualizar instalando un elemento calefactor eléctrico. Un sistema de calefacción similar con un pequeño acumulador de calor funcionará incluso sin una caldera. Pero en este caso, los costos de la electricidad aumentarán significativamente. No se recomienda utilizar el sistema de ACS, ya que la disminución en la eficiencia de la instalación será grande.
Cálculo de la potencia del acumulador de calor.
El principal parámetro técnico del acumulador de calor es su volumen útil. La cantidad de energía térmica que se puede acumular en el agua depende de esto.
El cálculo correcto del acumulador de calor para calefacción comienza con un análisis de la habitación.
Primero, se determina su área, a partir de la cual se calcula el valor de potencia mínimo requerido para calentar todas las habitaciones durante una hora. Esto se hace usando la siguiente fórmula:
Q = S / 10
Dónde Q ¿Es la pérdida de calor del edificio o la cantidad de energía para compensarla,S - el área de la casa.
Para una habitación con una superficie de 90 m², es necesario generar 9 kW de energía por hora. A continuación, debe calcular la cantidad de energía almacenada en el acumulador de calor para calentar 1 m³ de agua. Este indicador depende de su temperatura. Para evitar cálculos prolongados, la tabla muestra datos para varios valores de transferencia de energía del refrigerante al agua en el tanque.
| Temperatura, ° С | Energía kW / hora |
| 90/70 | 23,26 |
| 80/50 | 34,89 |
| 70/55 | 17,45 |
| 80/30 | 58 |
Supongamos que la temperatura de calentamiento estándar es 80/30. En este caso, al calcular un acumulador de calor para calefacción, diseñado para un funcionamiento efectivo durante 12 horas, el volumen total utilizable será igual a:
V = 12 * 9 / (58) = 1,86 m³
Para llenar tal volumen, será necesario hacer una estructura cilíndrica con un radio de 1 my una altura de 2,3 m.
Hacer un acumulador de calor con tus propias manos.
¿Es posible hacer un acumulador de calor para calentar con sus propias manos? Para hacer esto, necesitará hacer una estructura con un volumen calculado. Es mejor utilizar acero galvanizado de paredes gruesas. Dado que las dimensiones del futuro tipo de batería son lo suficientemente grandes, el trabajo de soldadura debe confiarse a profesionales. Cualquier defecto en la costura puede tener consecuencias tristes: despresurización de toda la estructura.
Para mejorar las características de resistencia, se recomienda hacer un recipiente de dos capas. El material de la capa interior no debe corroerse bajo la influencia del agua y las altas temperaturas. La vaina exterior debe cumplir la función de protección mecánica. También debe elegir el diámetro correcto de las boquillas para que la conexión del acumulador de calor al sistema de calefacción se realice sin adaptadores adicionales.
El trabajo se puede dividir en las siguientes etapas:
- Fabricación de tubería interna. Es mejor hacerlo en forma de U, mientras que la altura debe ser 5-7 cm menor que la del contenedor;
- Soldadura del cilindro interior. Debe estar provisto de orificios para ramales;
- Fabricación del cilindro exterior.
Después de que se haya completado la fabricación de un acumulador de calor para el sistema de calefacción con sus propias manos, es necesario verificar su resistencia. Para ello, la estructura se llena de agua y se observa visualmente la ausencia de fugas o despresurización.
Para mejorar las cualidades de aislamiento térmico, la pared exterior está aislada con lana de basalto. En este caso, la eficiencia del sistema de calefacción con un acumulador de calor aumentará significativamente, ya que las pérdidas de calor serán mínimas. El espesor de la capa protectora debe ser de al menos 50 mm.
Características de instalación y diagrama de conexión del tanque de almacenamiento.
Para conectar el acumulador de calor al sistema de calefacción, es necesario elegir su ubicación correctamente. Es mejor si se encuentra en las inmediaciones de la caldera. En este caso, la temperatura del refrigerante será alta, lo que tendrá un efecto positivo en la velocidad de calentamiento del agua en el tanque.
También debe hacer un pedestal para él, ya que la masa total del acumulador de calor lleno será bastante alta. En nuestro caso, será aproximadamente igual a 2.1 toneladas En una casa privada, para esto, debe preparar una base separada. Si se proporciona suministro de agua caliente en un sistema de calefacción con un acumulador de calor, se debe instalar un suministro de agua en la habitación. Está conectado al tanque a través de una válvula de cierre. Por desgracia, todavía no existen esquemas generales para la fabricación de un acumulador de calor para calefacción. La mayoría de las veces se guían por la experiencia personal.
Consejo practico
En base a la numerosa experiencia en la fabricación de baterías caseras para calefacción, se pueden distinguir varias recomendaciones:
- Se puede usar una manguera corrugada de acero en lugar de la bobina de fábrica. Entonces aumentará el área total de intercambio de calor;
- Para no fabricar una estructura de acero, se pueden utilizar recipientes de plástico del volumen apropiado. Para mantener su forma, deben estar encerrados en un marco de celosía;
- Se pueden usar pequeños acumuladores de calor para calefacción para alimentar el sistema de piso de agua caliente.
Pero para un área grande de la habitación, todavía se recomienda comprar modelos de fábrica, ya que especialistas calcularon su resistencia y funcionalidad.
Al elegir acumuladores de calor listos para usar para cualquier caldera de calefacción, preste atención a la cantidad de tuberías de entrada y salida. La capacidad de conectar el dispositivo a un sistema de suministro de agua caliente, calefacción por suelo radiante o el uso de una fuente alternativa de calentamiento de agua, un colector solar, depende de esto.
El video muestra el trabajo de un acumulador de calor emparejado con una caldera de calefacción:
la batería más simple y más barata: la capacidad habitual de 5 metros cúbicos. Equipado en consecuencia con aislamiento térmico. eso es todo. Además del aislamiento térmico, debe protegerse de la corrosión y cubrirse con impermeabilización en el exterior.
Tal capacidad no requiere costos elevados para un intercambiador de calor interno (serpentín). Por lo tanto, para equipos de calefacción con un tanque de este tipo, no se requiere una bomba de bombeo.
Este es un sistema de calefacción abierto, sin bombear el refrigerante. Esto reduce aún más los costos de energía.
El sistema debe realizarse jugando con los diámetros de las tuberías. El primer hilo se hace con tubo de 2 ″, el siguiente es 1 tamaño más pequeño - 1 3/4 ″, el siguiente es 1,1 / 2 ″, luego 1 2/4 ″ y el último es 1 ″. Después del último radiador, las tuberías se aumentan hacia arriba de la misma manera hasta la caldera. Para cada cambio en el diámetro de las tuberías, se coloca un radiador. Con esta disposición, no se requieren bombas. Es deseable que la aceleración se haga con una caldera contra incendios y el mantenimiento, con una eléctrica.