Um sistema de aquecimento moderno não deve apenas manter um nível de temperatura confortável durante o funcionamento da caldeira, mas também depois disso. A diminuição da temperatura do refrigerante nas tubulações ocorre de forma relativamente rápida, sendo necessária a instalação de dispositivos adicionais. O sistema de aquecimento faça você mesmo com um acumulador de calor provou ser o melhor a este respeito: um diagrama, um cálculo, cuja conexão pode ser feita para quase todos os complexos autônomos.
O princípio de operação do acumulador de calor
O acumulador de calor é um grande recipiente cheio de água. É aquecido direta ou indiretamente pelo sistema de aquecimento. Como resultado, a temperatura da água atinge seu valor máximo. Quando a caldeira para de funcionar, ocorre o processo inverso - a energia da água aquecida é transferida para o refrigerante.
Para cumprir esta tarefa, a ligação ao sistema de aquecimento do acumulador de calor deve ser efectuada o mais próximo possível da saída da caldeira. Além disso, os seguintes requisitos de design são impostos:
- Calcule o volume corretamente. Depende diretamente da área da sala aquecida;
- Isolamento térmico das paredes. Isso é necessário para reduzir as perdas de calor, a fim de garantir a capacidade máxima de calor;
- Possibilidade de função adicional de abastecimento de água quente (AQS).
Esse sistema de aquecimento com acumulador de calor pode reduzir o consumo de combustível em até 30%.
O nível de conforto é significativamente aumentado, o que se traduz na manutenção da temperatura ideal por muito tempo, mesmo quando a caldeira não está funcionando.
No entanto, antes de planejar a fabricação e instalação de um acumulador de calor, os seguintes fatores negativos devem ser levados em consideração:
- Diminuição da eficiência. Como parte da energia do refrigerante será gasta no aquecimento da água, a temperatura nos radiadores será mais baixa do que sem o acumulador de calor;
- É importante instalar um acumulador de calor caseiro eficaz para aquecimento apenas para sistemas com um modo de operação de alta temperatura - de 80/60. Caso contrário, a perda de calor devido ao aquecimento da água reduzirá significativamente o grau de aquecimento do ar nos quartos;
- Grande capacidade. Para armazenar energia suficiente, você deve escolher unidades de armazenamento de calor com uma grande capacidade. Só assim seu trabalho será verdadeiramente eficaz.
Antes da fabricação própria, você deve primeiro decidir sobre o design ideal.
Visão geral do modelo
Como base para um acumulador de calor caseiro para aquecimento, você pode considerar o modelo padrão de fábrica. É um container com várias conexões. No interior, existe uma conduta em forma de espiral, através da qual flui o refrigerante. O tubo é feito de cobre ou aço galvanizado.
Para aumentar a eficiência do trabalho, um elemento de aquecimento adicional é fornecido no projeto - um elemento de aquecimento elétrico.
Serve como fonte alternativa de energia térmica para manter a temperatura da água do tanque no nível desejado. Uma atenção especial deve ser dada ao design e, em particular, para garantir o máximo isolamento térmico. É constituído por duas paredes, entre as quais existe uma camada de isolamento. Na maioria das vezes é lã basáltica.Como resultado, esse acumulador de calor para caldeiras de aquecimento tem as seguintes qualidades positivas.
- Aquecimento uniforme da água em todo o volume total;
- A possibilidade de funcionamento de sistemas de aquecimento com o auxílio de resistências, mesmo quando a caldeira não está a funcionar;
- Perda mínima de calor das paredes do gabinete.
No entanto, o custo de tal estrutura é alto e sua fabricação independente é problemática devido à complexidade. Portanto, um esquema de aquecimento diferente com um acumulador de calor é mais frequentemente usado.
Neste caso, a estrutura é um recipiente no qual é instalado um tubo de aquecimento em espiral. Possui quatro conexões para o tubo reto e de retorno - entrada e saída. Sua fabricação é muito mais fácil do que para o modelo acima. Para isso, basta soldar o recipiente e fazer nele os tubos adequados.
Se o sistema de aquecimento com acumulador de calor com as próprias mãos de acordo com o esquema e cálculo não prevê a ligação de fontes adicionais de entrada de energia - é necessário consultar especialistas neste assunto.
Uma das vantagens desse projeto é a baixa intensidade de mão-de-obra da obra. Mas é menos eficaz, o que afeta o tempo de resfriamento da água. Ele pode ser atualizado com a instalação de um elemento de aquecimento elétrico. Um sistema de aquecimento semelhante com um pequeno acumulador de calor funcionará mesmo sem uma caldeira. Mas, neste caso, os custos de eletricidade aumentarão significativamente. Não é recomendado o uso do sistema AQS, pois a diminuição na eficiência da instalação será grande.
Cálculo da potência do acumulador de calor
O principal parâmetro técnico do acumulador de calor é o seu volume útil. A quantidade de energia térmica que pode ser acumulada na água depende disso.
O cálculo correto do acumulador de calor para aquecimento começa com uma análise do ambiente.
Primeiro, sua área é determinada, com base na qual é calculado o valor mínimo de energia necessária para aquecer todas as salas por uma hora. Isso é feito usando a seguinte fórmula:
Q = S / 10
Onde Q É a perda de calor do edifício ou a quantidade de energia para compensar isso,S - a área da casa.
Para uma sala com área de 90 m², é necessário gerar 9 kW de energia por hora. A seguir, deve-se calcular a quantidade de energia armazenada no acumulador de calor para aquecimento de 1 m³ de água. Este indicador depende de sua temperatura. Para evitar cálculos demorados, a tabela mostra dados para vários valores de transferência de energia do refrigerante para a água no tanque.
| Temperatura, ° С | Energia kW / hora |
| 90/70 | 23,26 |
| 80/50 | 34,89 |
| 70/55 | 17,45 |
| 80/30 | 58 |
Vamos supor que a temperatura de aquecimento padrão seja 80/30. Neste caso, ao calcular um acumulador de calor para aquecimento, projetado para operação efetiva por 12 horas, o volume total utilizável será igual a:
V = 12 * 9 / (58) = 1,86 m³
Para preencher tal volume, será necessário fazer uma estrutura cilíndrica com raio de 1 me altura de 2,3 m.
Fazendo um acumulador de calor com suas próprias mãos
É possível fazer um acumulador de calor para aquecimento com as próprias mãos? Para fazer isso, você precisará fazer uma estrutura com um volume calculado. É melhor usar aço galvanizado de parede espessa. Como as dimensões do futuro tipo de bateria são grandes o suficiente, o trabalho de soldagem deve ser confiado a profissionais. Qualquer defeito de costura pode levar a consequências tristes - despressurização de toda a estrutura.
Para melhorar as características de resistência, é recomendado fazer um recipiente de duas camadas. O material da camada interna não deve sofrer corrosão sob a influência da água e altas temperaturas. A bainha externa deve cumprir a função de proteção mecânica. Também é necessário escolher o diâmetro correto dos bicos para que a conexão do acumulador de calor ao sistema de aquecimento seja realizada sem adaptadores adicionais.
O trabalho pode ser dividido nas seguintes etapas:
- Fabricação de tubulação interna. É melhor torná-lo em forma de U, enquanto a altura deve ser 5-7 cm menor do que a do recipiente;
- Soldagem do cilindro interno. Deve ser fornecido com orifícios para tubos de ramificação;
- Fabricação do cilindro externo.
Depois de concluída a fabricação de um acumulador de calor para o sistema de aquecimento com as próprias mãos, é necessário verificar sua resistência. Para isso, a estrutura é preenchida com água e observada visualmente quanto à ausência de vazamentos ou despressurização.
Para melhorar as qualidades de isolamento térmico, a parede externa é isolada com lã de basalto. Neste caso, a eficiência do sistema de aquecimento com acumulador de calor aumentará significativamente, pois as perdas de calor serão mínimas. A espessura da camada protetora deve ser de pelo menos 50 mm.
Características de instalação e diagrama de conexão do tanque de armazenamento
Para conectar o acumulador de calor ao sistema de aquecimento, é necessário escolher corretamente a sua localização. É melhor que esteja nas imediações da caldeira. Neste caso, a temperatura do refrigerante será elevada, o que terá um efeito positivo na taxa de aquecimento da água no tanque.
Você também deve fazer um pedestal para ele, pois a massa total do acumulador de calor preenchido será bastante alta. No nosso caso, será aproximadamente igual a 2,1 toneladas.Em uma casa particular, para isso você precisa preparar uma fundação separada. Se o abastecimento de água quente for fornecido em um sistema de aquecimento com um acumulador de calor, um abastecimento de água deve ser instalado na sala. Ele é conectado ao tanque por meio de uma válvula de corte. Infelizmente, ainda não existem esquemas gerais para a fabricação de um acumulador de calor para aquecimento. Na maioria das vezes, eles são guiados pela experiência pessoal.
Conselho prático
Com base na vasta experiência na fabricação de baterias caseiras para aquecimento, várias recomendações podem ser distinguidas:
- Uma mangueira corrugada de aço pode ser usada em vez da bobina de fábrica. Então, a área total de troca de calor aumentará;
- Para não fabricar estrutura de aço, podem ser utilizados recipientes plásticos de volume adequado. Para manter sua forma, eles devem ser colocados em uma estrutura de treliça;
- Pequenos acumuladores de calor para aquecimento podem ser usados para alimentar o sistema de piso de água quente.
Mas, para uma grande área da sala, ainda é recomendável adquirir modelos de fábrica, já que sua resistência e funcionalidade foram calculadas por especialistas.
Ao escolher acumuladores de calor prontos para qualquer caldeira de aquecimento, preste atenção ao número de tubos de entrada e saída. A capacidade de ligação do dispositivo a uma rede de abastecimento de água quente, piso radiante ou utilização de uma fonte alternativa de aquecimento de água - um coletor solar - depende disso.
O vídeo demonstra o trabalho de um acumulador de calor emparelhado com uma caldeira de aquecimento:
a bateria mais simples e mais barata - a capacidade usual de 5 metros cúbicos. Equipado em conformidade com isolamento térmico. isso é tudo. Além do isolamento térmico, deve ser protegido da corrosão e revestido com impermeabilização na parte externa.
Tal capacidade não requer custos elevados para um trocador de calor interno (bobina). Portanto, para aquecimento de equipamentos com tal tanque, uma bomba de bombeamento não é necessária.
Este é um sistema de aquecimento aberto, sem bombear o refrigerante. Isso reduz ainda mais os custos de energia.
O sistema deve ser executado brincando com os diâmetros dos tubos. A primeira rosca é feita com tubo de 2 ″, a seguinte 1 tamanho menor - 1 3/4 ″, a próxima 1,1 / 2 ″, depois 1 2/4 ″ e a última 1 ″. Após o último radiador, os tubos são aumentados para cima da mesma forma até a caldeira. Para cada mudança no diâmetro dos tubos, um radiador é colocado. Com este arranjo, as bombas não são necessárias. A aceleração é desejável com uma caldeira de incêndio e a manutenção - com uma elétrica.