Como você pode reduzir os custos fixos de manutenção de uma temperatura confortável em sua casa? Existem muitas maneiras realmente eficazes, desde a instalação de caldeiras com a maior eficiência possível até a instalação de fontes alternativas de calor. Mas um dos mais produtivos é um acumulador de calor para sistemas de aquecimento.
Tanques tampão para aquecimento
Em esquemas de aquecimento autônomo, o funcionamento constante da caldeira é quase sempre fornecido. Isso acarreta um aumento nos custos de energia e uma diminuição na vida útil de equipamentos caros devido ao seu desgaste. O acumulador de aquecimento é projetado para otimizar o funcionamento de todo o sistema.
Objetivo dos tanques tampão
É um recipiente dentro do qual funciona a rede de aquecimento. O calor transferido dos canos para a água do tanque aquece. Quando a caldeira é desligada, a temperatura do refrigerante diminui e o processo inverso começa - a energia térmica vem da água do tanque através das paredes dos tubos até o refrigerante. Desta forma, os acumuladores de calor em sistemas de aquecimento permitem manter um nível de aquecimento confortável por muito tempo após o desligamento da caldeira.
Por que os tanques de armazenamento para aquecimento não estão instalados em cada sistema autônomo? Há uma série de fatores específicos que devem ser levados em consideração antes de instalá-los:
- Volume... Para manter a temperatura em uma casa com área de 120 m² por 10-12 horas, é necessário um recipiente com volume de 1,5-1,8 m³. Nem sempre é possível colocar um acumulador de água para aquecimento no sistema;
- O custo... Preço médio de um tanque tampão de 750 litros. é cerca de 90 mil rublos. Na verdade, verifica-se que o acumulador de calor no sistema de aquecimento será o elemento mais caro.
Este último é o principal motivo para não instalar uma capacidade de buffer térmico. Mas se você fizer cálculos aproximados de eficiência, verifica-se que o aquecimento com um acumulador de calor requer 10-15% menos portador de energia (gás, lenha, carvão, etc.) em comparação com o esquema tradicional.
O diâmetro das conexões do tanque conectado deve corresponder às dimensões da tubulação do sistema. Caso contrário, haverá resistência hidráulica excessiva.
Projeto de acumulador de calor
Fazer sua própria bateria para aquecimento em casa não trará o resultado desejado. Isso se deve às especificidades do design e dos materiais usados. É quase impossível fazer um tanque assim com meios improvisados sem o uso de equipamento especial.
Além da função principal de armazenamento de calor, a maioria dos fabricantes está tentando melhorar o design para que o sistema de aquecimento com acumulador de calor possa ser usado em outras áreas do suporte de vida de uma casa particular:
- Abastecimento de água quente. A água aquecida no tanque pode ser usada como fonte de água quente - para tomar banho, lavar louça, etc. O principal é que o recipiente seja aquecido indiretamente;
- Um elemento de comutação para conectar fontes de calor alternativas - sistemas solares, bombas de calor. Este esquema de aquecimento com um acumulador de calor permite que você aqueça a água usando a energia solar condicionalmente livre. Como resultado - uma redução nos custos operacionais;
- Conexão de várias caldeiras em um circuito. Assim, é possível organizar o aquecimento com combustível sólido e caldeira a gás.
Para reduzir as perdas de calor em acumuladores de calor em sistemas de aquecimento, duas paredes são fornecidas - uma externa e uma interna. O espaço entre eles é preenchido com isolamento, na maioria das vezes com lã de basalto. Além disso, a maioria dos modelos possui uma fonte de calor adicional - um elemento de aquecimento elétrico. Permite manter a temperatura da água dos depósitos para aquecimento ao nível pretendido. Isso também torna possível o uso do recipiente mesmo quando a caldeira não está funcionando como uma caldeira elétrica comum.
Ao usar fontes alternativas de calor, é recomendável comprar um tanque com dois circuitos de tubulação.
Cálculo do acumulador de aquecimento
Na prática, é necessário primeiro calcular o volume ideal do acumulador de água para aquecimento. Existe um equívoco de que quanto mais alto este indicador, melhor. Mas quando o volume crítico é excedido, a taxa de aquecimento da água no tanque é significativamente reduzida e ele simplesmente não tem tempo para atingir a temperatura necessária. Isso é especialmente verdadeiro para sistemas com um aquecimento máximo do meio de aquecimento de até 60 ° C (modo de aquecimento de baixa temperatura).
A principal condição para o funcionamento do aquecimento com acumulador de calor é o aumento máximo do funcionamento do sistema com a caldeira desligada. Portanto, o principal indicador na escolha de um tanque pulmão de acordo com suas características é o tempo durante o qual a água aquecida nele esfria.
Os erros mais comuns ao calcular um sistema de aquecimento com acumulador de calor:
- Apenas a potência nominal da caldeira é levada em consideração... Supostamente, a relação é suficiente: 1 kW de energia requer de 25 a 50 litros de capacidade. Mas como, neste caso, levar em consideração o tempo de resfriamento do refrigerante ?;
- Localização no sistema... A maior eficiência é alcançada apenas para um circuito de aquecimento com acumulador de calor, que é instalado imediatamente após a caldeira. Então, a transferência de calor será ótima.
Para realizar o cálculo, você precisará conhecer a potência da caldeira e o modo térmico do sistema. Vamos supor que o aquecedor gere 22 kW / h. Neste caso, o modo de operação é 70/40 (70-40 = 30 ° C). Neste caso, o volume ideal do acumulador de calor no sistema de aquecimento será:
(22 * 3600) / (4,187 * 30) = 633 kg ou 0,633 m³
Agora falta calcular o tempo de aquecimento da água do recipiente. Infelizmente, não existe uma fórmula universal para isso. Existe uma grande dependência das características de desempenho de um determinado modelo de acumulador para o sistema de aquecimento. Mas esses dados podem ser obtidos nas instruções ou no site do fabricante. Como exemplo, podemos considerar a dependência da taxa de aquecimento do tanque de armazenamento Wirbel de várias capacidades com a potência da caldeira.
Levando em consideração todos esses indicadores, é possível calcular com precisão o volume aproximado do acumulador de calor em um determinado sistema de aquecimento. Cálculos mais precisos são feitos usando sistemas de software especiais que levam em consideração a taxa de circulação do refrigerante, as perdas de calor e as possíveis mudanças nos modos de operação do aquecimento.
Qualquer esquema de cálculo deve levar em consideração as recomendações dos fabricantes e os requisitos para a operação de um sistema de aquecimento autônomo.
Instalando um acumulador de calor
A correta instalação do acumulador de água no aquecimento depende não só do tempo de aquecimento da água nele, mas também da eficiência de todo o sistema. O fator determinante é a forma de circulação do refrigerante - gravitacional ou com o auxílio de uma bomba. No primeiro caso, os tanques de armazenamento são instalados no sistema de aquecimento até o tanque de expansão superior, o mais próximo possível da caldeira.
Deve-se ter em mente que a velocidade de movimento do refrigerante será ligeiramente reduzida. Isso se deve ao aumento do comprimento do tubo booster devido à inserção de uma seção adicional localizada no tanque.Para um sistema de gravidade, é recomendado reduzir o volume estimado do tanque em 10-15%.
O local de instalação em um sistema de circulação forçada não é regulamentado. É importante que o nível de aquecimento do refrigerante nos tubos de aquecimento com um acumulador de calor seja máximo. Por conseguinte, o recipiente deve ser localizado próximo à caldeira em conformidade com as seguintes condições:
- O tanque é colocado após o grupo de segurança;
- A temperatura do ambiente onde o recipiente está localizado deve ser de 10 a 35 ° С;
- Acesso gratuito a todos os ramais da estrutura para trabalhos de reparação e manutenção;
- Possibilidade de ligar a tubagem principal e a de retorno.
Na maioria das vezes, em sistemas de aquecimento com tanque de armazenamento de calor, ele é instalado diretamente na sala da caldeira. A instalação acima do nível da caldeira não é recomendada.
Além dessas condições, pode haver outras regulamentadas pelo fabricante. Devem ser levados em consideração não apenas na escolha do local para a instalação do tanque, mas para a regulagem da potência da caldeira.
Ao instalar um acumulador de calor para sistemas de aquecimento com resistências elétricas, recomenda-se a montagem adicional de um medidor de energia elétrica multipara. Economias substanciais podem então ser alcançadas incluindo o aquecimento elétrico do tanque à noite.
O material de vídeo mostra claramente o princípio de funcionamento de um acumulador de calor no sistema de aquecimento de uma casa particular:
