Hőtároló használata a mindennapi életben
A hőtároló számos modern fűtési rendszer nélkülözhetetlen eszközévé vált. Ezzel a kiegészítéssel biztosítható a kazánban keletkező és általában elpazarolt többletenergia felhalmozódása. Ha figyelembe vesszük a hőakkumulátorok modelljeit, akkor a legtöbbjük úgy néz ki, mint egy acéltartály, amelynek több felső és alsó fúvókája van. Ez utóbbihoz a hőforrás, míg az előbbihez a fogyasztók csatlakoznak. A belsejében egy folyadék található, amellyel különféle problémákat lehet megoldani.
A hőtárolót gyakran használják a mindennapi életben. Munkája a víz lenyűgöző hőkapacitásán alapul. Ennek a készüléknek a működése a következőképpen írható le. A kazánberendezés csővezetéke a tartály felső részéhez csatlakozik. A forró hűtőfolyadék belép a tartályba, amelyről kiderül, hogy maximálisan felmelegszik.
A keringtető szivattyú alul van. Hideg vizet vesz fel, és átvezeti a fűtési rendszeren, a kazánhoz irányítva. A lehűtött folyadékot rövid időn belül felmelegítettre cseréljük. Amint a kazán leáll, a hűtőfolyadék hűlni kezd a csövekben és csővezetékekben. A víz belép a tartályba, ahol elkezdi kiszorítani a forró hűtőfolyadékot a csövekbe. A helyiség fűtése egy ideig ezen elv szerint folytatódik.
Akkumulátor puffer térfogata
Számoljuk ki, mennyi legyen a hőtároló. Különféle vélemények vannak, amelyek az alábbi számításokon alapulnak:
- a helyiség területe;
- kazán teljesítménye.
Vessünk egy pillantást mindegyikre. Ha a szoba területéről indul ki, akkor nem lehet pontos ajánlás. Mivel a kazán nélküli rendszer akkumulátorának élettartamát számos tényező befolyásolja, amelyek közül a fő a helyiség hővesztesége. Minél jobban szigetelt a ház, annál hosszabb ideig képes a puffertartály hőt biztosítani a háznak.
Egy hozzávetőleges számítás a helyiség területe alapján az, hogy a hőtároló térfogatának a négyzetméterek számának négyszeresének kell lennie. Például egy 200 négyzetméteres ház alkalmas 800 literes TA-ra.
Természetesen minél nagyobb a tartály, annál jobb, de nagyobb mennyiségű hűtőfolyadék felmelegítéséhez nagyobb fűtőteljesítményre van szükség. A kazán teljesítményének kiszámítása a fűtött terület alapján történik. Egy kilowatt tíz métert fűt. Öttonnás tartályt is rakhatsz, csak ha a kazán nem húz ekkora mennyiséget, akkor nem lesz értelme ekkora hőtárolót szerelni. Tehát ki kell igazítania magának a kazánnak a teljesítményét.
Kiderül, hogy talán helyesebb a kazán teljesítménye alapján számítást végezni. Vegyük például ugyanazt a 200 négyzetméteres házat. A puffertartály térfogatának hozzávetőleges számítása a következő - egy kilowatt energia 25 liter hűtőfolyadékot melegít fel. Vagyis ha van egy 20 W-os fűtőtest, akkor a TA térfogatának körülbelül 500 liternek kell lennie, ami nyilvánvalóan nem elegendő egy ilyen házhoz.
A számítások eredményei alapján arra a következtetésre juthatunk, hogy ha hőtárolót kíván telepíteni, akkor ezt figyelembe kell vennie a kazán teljesítményének kiválasztásakor, és nem egy, hanem két kilowatttot kell venni tíz méter fűtött területre. Csak így lesz kiegyensúlyozott a rendszer. A TA mennyisége a bővítő kapacitásának kiszámítását is befolyásolja. A tágulási tartály olyan tágulási tartály, amely kompenzálja a hűtőfolyadék hőtágulását. A térfogatának kiszámításához ki kell venni a hűtőfolyadék teljes térfogatát az áramkörben, beleértve a puffertartály kapacitását, és el kell osztani tízzel.
Mikor érdemes hőtárolót telepíteni?
Szilárd tüzelésű kazánja van;
Önt elektromos áram fűti;
Napkollektorokkal segítik a fűtést;
Lehetőség van egységek, gépek hőjének hasznosítására.
A hőtároló alkalmazásának legáltalánosabb esete szilárd tüzelésű kazánt használnak hőforrásként. Aki szilárd tüzelésű kazánnal fűtött otthona, az tudja, milyen kényelmet lehet elérni egy ilyen fűtési rendszerrel. Elárasztott - levetkőzött, kiégett - felöltözve. Reggelente egy ilyen hőforrású házban nem akar az ember kimászni a takaró alól. Szilárd tüzelésű kazánban nagyon nehéz szabályozni az égési folyamatot, + 10 C-on és -40 C-on is fűteni kell. Az égés és a keletkező hőmennyiség ugyanaz lesz, csak éppen erre a hőre van szükség teljesen más módon. Mit kell tenni? Milyen hatékonyságról beszélhetünk, ha pozitív hőmérsékleten kell ablakot nyitni. Kényelemről szó sem lehet.
A hőtárolós szilárd tüzelésű kazán beépítési sémája ideális megoldás egy magánház számára, ha kényelmet és gazdaságosságot szeretne. Egy ilyen elrendezéssel megolvaszt egy szilárd tüzelésű kazánt, vizet melegít egy hőtárolóban, és annyi hőt kap, amennyire szüksége van. Ebben az esetben a kazán maximális teljesítménnyel és a legnagyobb hatásfokkal fog működni. Mennyi hőt ad a fa vagy a szén, annyi tárolódik.
Második lehetőség. Hőtároló beépítése villanybojlerrel. Ez a megoldás akkor működik, ha van egy kéttarifás villanyóra. A hőt éjszakai ütemben tároljuk, nappal és éjszaka is felhasználjuk. Ha úgy dönt, hogy ilyen fűtési rendszert használ, jobb, ha olyan hőtárolót keres, amely képes elektromos fűtőtestet közvetlenül a hordóba szerelni. Az elektromos fűtőberendezés olcsóbb, mint az elektromos kazán, és a kazán megkötéséhez nincs szükség anyagra. Mínusz az elektromos kazán felszerelésével kapcsolatos munka. El tudod képzelni, mennyit spórolhatsz?
A harmadik lehetőség, ha van napkollektor. Az összes felesleges hőt egy hőtárolóba lehet dobni. A félszezonban kiváló megtakarítások érhetők el.
Az Isentropic rendszere
A most csődbe ment brit Isentropic cég által kifejlesztett rendszer a következőképpen működött. Két zúzott kővel vagy kaviccsal töltött szigetelt konténer volt benne; fűtött edény, amely magas hőmérsékleten és nyomáson tárolja a hőenergiát, és hideg edény, amely alacsony hőmérsékleten és nyomáson tárolja a hőenergiát. Az edényeket felül és alul csövek kötik össze, és az egész rendszert inert gázzal, argonnal töltik meg.
A töltési ciklus alatt a rendszer csúcsidőn kívüli áramot használ fel hőszivattyúként. Az atmoszférikus nyomáshoz hasonló hőmérsékletű és nyomású hideg edény tetejéről származó argont adiabatikusan 12 bar nyomásra préselik, és körülbelül 500 °C-ra (900 F) melegítik. A sűrített gázt egy fűtött edény tetejére desztillálják, ahol átszivárog a kavicson, átadja hőjét a kőzetnek, és lehűl környezeti hőmérsékletre. Lehűtve, de még mindig nyomás alatt a gáz leülepszik az edény aljára, ahol ismét (ismét adiabatikusan) kitágul 1 bar nyomásra és -150C hőmérsékletre. Ezután a hideg gáz áthalad egy hideg edényen, ahol lehűti a kőzetet, felmelegszik eredeti állapotára.
Az energia visszaváltozik elektromossággá, ha a ciklus megfordul. A fűtött edényből származó forró gáz kitágul, hogy elindítsa a generátort, majd hűtőtárolóba kerül. A hidegedény aljáról felszálló lehűtött gázt összenyomják, és a gázt környezeti hőmérsékletre melegítik. Ezután a gázt a felmelegített edény aljára irányítják, hogy újra felmelegítsék.
A kompressziós és expanziós folyamatokat egy speciálisan kialakított, tolószelepes dugattyús kompresszor biztosítja. A folyamathiányok során keletkező többlethő a kiürítési ciklus során hőcserélőkön keresztül kerül a környezetbe.
A fejlesztő azt állítja, hogy a 72-80%-os ciklushatékonyság teljesen valós.Ez lehetővé teszi az összehasonlítást egy szivattyús tározós erőműből származó energia tárolásával, amelynek hatásfoka meghaladja a 80%-ot.
Egy másik javasolt rendszer turbinákat használ, és sokkal nagyobb mennyiségű energiát képes kezelni. A sómelegítők energiatárolóként történő használata előremozdítja a kutatást.
Olvadt só technológia
Az olvadt sók érzékelhető hőjét a napenergia magas hőmérsékleten történő tárolására is használják. A sóolvadékok felhasználhatók a maradék hőenergia tárolására. Jelenleg ez egy kereskedelmi technológia a szoláris koncentrátorok (például torony típusú naperőművek vagy parabolapalackok) által összegyűjtött hő tárolására. A hőt később túlhevített gőzzé alakíthatják át, hogy a hagyományos gőzturbinákat meghajtsák, és rossz időben vagy éjszaka áramot termeljenek. Ezt 1995-1999-ben a Solar Two projekt részeként demonstrálták. A 2006-os becslések 99%-os éves hatékonyságot jósoltak a villamos energiává alakítás előtt hőként tárolt energia és a hő villamos energiává történő közvetlen átalakítása előtti összehasonlítására utalva. Különféle eutektikus sók keverékeket használnak (például nátrium-nitrátot, kálium-nitrátot és kalcium-nitrátot). Az ilyen rendszerek hőátadó közegként való használata észrevehető a vegyiparban és a kohászati iparban.
A só 131 C-on (268 F) olvad. Folyékony állapotban, 288 C-on (550 F) tárolják szigetelt "hideg" tárolóedényekben. A folyékony sót napkollektorpaneleken szivattyúzzák át, ahol a fókuszált naphő 566 C-ra (1051 F) melegíti fel. Ezután egy forró tárolótartályba kerül. Maga a tartály szigetelése egy hétig használható hőenergia tárolására. Villamosenergia szükségessége esetén a forró olvadt sót egy hagyományos gőzfejlesztőbe szivattyúzzák túlhevített gőz előállítására, és egy szabványos turbinás generátorkészletet működtetnek, amelyet bármely szén-, olaj- vagy atomerőműben használnak. Egy 100 MW-os turbinához egy 9,1 m magas és 24 m (79 láb) átmérőjű edényre van szükség ahhoz, hogy négy órán belül hasonló módon működjön.
Fejlesztés alatt áll a hideg és meleg olvadt sók tárolására alkalmas, egyetlen elválasztólappal ellátott tartály. Az ikertartályokhoz képest sokkal gazdaságosabb lesz 100%-kal több térfogategységnyi energiatárolást elérni, mivel az olvadt só tároló tartály a bonyolult kialakítás miatt meglehetősen drága. A sómelegítőket energia tárolására is használják olvadt sókban.
Számos spanyolországi parabolaerőmű és a napelemes tornyokat fejlesztő Solar Reserve használja ezt a koncepciót hőenergia tárolására. Az Egyesült Államokban található Solana erőmű olvadt sókban képes tárolni az energiát, amelyet 6 órán keresztül állítanak elő. 2013 nyarán a napelem-koncentrátorként és olvadt só erőműként is működő Gemasolar Thermosolar erőmű Spanyolországban először tudott 36 napon keresztül folyamatosan áramot termelni.
Miért van szükség hőtárolóra és hogyan működik?
Azok, akiknek házát szilárd tüzelésű kazán fűtik, tudják, milyen nehéz stabil hőmérsékletet elérni az akkumulátorokban. Mivel a fűtőkemencében a hőmérséklet folyamatosan változik, és ezt a folyamatot gyakorlatilag lehetetlen befolyásolni. És hogyan kell ezt megtenni, ha az üzemanyagot beteszik a kemencébe, és már fellángolt? Természetesen lefedheti a levegőellátást, de a hatás finom és hosszú távú lesz. Más szóval, nem lehet azonnal intézkedni.
A második probléma az üzemanyag betöltése közötti idő. Természetesen minél ritkábban kell tűzifát vagy szenet dobni a kazánba, annál jobb, annál kevesebb gond. Mindkét probléma megoldása érdekében tárolótartályokat telepíthet a fűtéshez. Ami?
A hőtároló (TA) egy nagy térfogatú zárt puffertartály, amelyben a kazán működése során hő halmozódik fel. Miután az összes tüzelőanyag kiégett a kazánban, a fűtési rendszerbe szerelt akkumulátortartály fokozatosan leadja a felhalmozott hőt a körbe. Ez csökkenti az üzemanyag-feltöltések számát és növeli a fűtőberendezés hatékonyságát.
A hőtároló belsejében hűtőfolyadék található. Ez lehet víz vagy fagyálló, miközben meg kell értenie, hogy ez ugyanaz a hűtőfolyadék, amely az egész áramkörben kering. Az akkumulátortartály működési elve a fűtési rendszerben:
- a kazán felmelegíti a vizet, és belép a hűtőfolyadékkal folyamatosan feltöltött TA-ba;
- ezután a hűtőfolyadék a fűtőkörbe kerül, miközben a hő egy részét leadja a tartály folyadékának teljes térfogatára;
- fokozatosan nő a víz hőmérséklete a hőtárolóban;
- az áramkörből a visszatérés is a TA-ba érkezik;
- a puffertartályból a visszatérő áramlás a kazánba kerül.
TA csatlakozási rajz
A fűtésre szolgáló tárolótartály vízellátása felül történik, a visszatérő kijáratok pedig alul. Ezek az áramlások különböző irányokba mozognak a tározóban. A probléma az, hogy keresztezik egymást, és hőcsere történik. Ellenkező esetben nem történik hőtárolás. Ebben az esetben nemcsak össze kell keverni a vizet a tartályban, hanem helyesen is kell csinálni.
Mit jelent? A cirkulációt úgy kell beállítani, hogy az előremenő áramlás lemenjen a visszatérő ágra, míg a visszatérő ne emelkedjen felfelé. Csak ebben az esetben a folyékony réteg, amely az áramlások között helyezkedik el, felmelegszik.
A cirkuláció beállítása a szivattyúk teljesítményének megválasztásával a fűtési tárolótartály előtt és után, valamint működésük három sebességének valamelyikének beállításával történik.
Fontos, hogy a fűtési rendszer szűrőit helyezzék el a szivattyúk elé. Ellenkező esetben a keringtető szivattyú javításra szorulhat.
Amellett, hogy a fűtési rendszer tárolója fűti a lakást, melegvíz kör is beépíthető benne. Ezenkívül az egység további fűtési forrásokkal van felszerelve, amelyek kiegészítőként működnek.
A hőakkumulátor csak akkor nem veszi fel a hőt a hozzá szállított hűtőfolyadékból, ha teljesen fel van töltve. Vagyis a víz hőmérséklete minden rétegben azonos, és megegyezik a kazán előremenő hőmérsékletével.
Csináld magad hőtároló
A fűtési puffertartályok gyártásának összetettsége a megbízható hőszigetelés kialakításában rejlik. Ehhez nem használhat közönséges hordót vagy hasonló edényt. Ezen a paraméteren kívül a fűtőtest teljesítményének ellenállnia kell a falak vízterhelésének és az esetleges hidraulikus ütéseknek.
A legegyszerűbb kialakítás egy kocka, amelynek belsejében U-alakú csővezeték vagy rézcsőtekercs található. Ez utóbbi előnyösebb, mivel nagy hőcserélő felülettel rendelkezik, és a réznek optimális a hővezető képessége. Ez a kialakítás egy közös autópályához kapcsolódik. A fűtési rendszer tartályának gyártásához legalább 1,5 mm vastag acéllemezekre és fémcsőre lesz szüksége. Átmérőjének meg kell egyeznie a csővezeték keresztmetszetével ebben a fűtési szakaszban.
A minimális eszközkészlet a következőket tartalmazza:
- Hegesztőgép;
- Sarokcsiszoló (bolgár);
- Fúró fúróval fémhez;
- Mérőeszköz.
A legegyszerűbb módja egy köb alakú radiátorok fűtésére szolgáló tartály elkészítése. Előzetesen rajzot készítenek, amely szerint minden további munkát elvégeznek. A fűtőelem jelenléte nem kötelező, de előnyös. Képes lesz a vízmelegítés szintjét a megfelelő szinten tartani.
A hőakkumulátor gyártásának eljárása
Először téglalap alakú lapokat vágnak ki, amelyekből a fűtési rendszer tartályának teste fog állni.Ebben a szakaszban figyelembe kell venni a hegesztési rést - az eszköztől és a kiválasztott elektródáktól függően 1-3 mm lehet. Ezután lyukakat vágnak az üres részekbe a csővezeték, a fűtőelem és a fúvókák rögzítéséhez a tartály feltöltéséhez. Öntöttvas radiátorok nem rögzíthetők közvetlenül rá. Ezért ki kell számítani a hőveszteséget a tartálytól a radiátorig.
A szerkezet összeszerelése után el kell készíteni a test hőszigetelését. Tároló fűtőtartályhoz a legjobb a bazaltszigetelés használata. A következő fontos tulajdonságokkal rendelkezik:
Nem forró. Az olvadás 700 °C feletti hőmérsékleten megy végbe;
Könnyen telepíthető. A bazaltgyapot meglehetősen rugalmas;
Párazáró tulajdonságokkal rendelkezik
Ez fontos a kondenzátum eltávolításához, amely elkerülhetetlenül felhalmozódik a tároló tartály testén a fűtési működés során.
Polimer anyagok (polisztirolhab vagy polisztirol) használata elfogadhatatlan, mivel ezek a gyúlékony anyagok csoportjába tartoznak. A puffertartály hőszigetelését a legjobb a fűtési rendszerhez való csatlakozás után elvégezni. Ily módon csökkenthető a hőveszteség a bemeneti és kimeneti csöveknél.
Egy régi acéltartály használható konténerként. De falának vastagsága nem lehet kevesebb 1,5 mm-nél.
A fűtési tároló tartály kialakítása
A fűtési akkumulátor tartály metszete
Most nézzük meg közelebbről a hőtároló kialakítását. Ha a tartályt csak a fűtési körhöz szánják, akkor a kialakítása meglehetősen egyszerű:
- zárt ház;
- szigetelő réteg;
- elágazó cső a felső részben az ellátáshoz;
- visszatérő cső alul.
Semmi más nem szükséges, de ha szükséges, hogy a fűtési tároló a háztartási szükségletekhez is melegítsen vizet, akkor a tartálytestbe réz spirál és természetesen két leágazó cső (bemenet / kimenet) kerül beépítésre. Hideg víz csatlakozik a bemeneti csőhöz. Áthalad a tekercsen, és felmelegszik a puffertartályban lévő hűtőfolyadéktól. A tartályból már felmelegített víz jön ki, ami a fürdőbe és a konyhai csaptelepekre kerül. Ugyanakkor a réz tekercs hossza attól függ, hogy mennyi ideig marad a víz a TA-ban, és ennek megfelelően mennyire melegszik fel.
A HE kialakítás nemcsak több hőátadó körrel, hanem több fűtési forrással is rendelkezhet. Tehát a hűtőfolyadék melegítése a tartályban többféleképpen is elvégezhető:
- a fűtőberendezésből;
- elektromos fűtőtestektől.
Az elektromos fűtőtestek közvetlenül a hálózatba táplálhatók, és szükség esetén bekapcsolhatók. Ezenkívül a fűtőakkumulátorok modern puffertartályai napelemekhez csatlakoztatott fűtőelemmel vannak felszerelve, amely lehetővé teszi az ingyenes napenergia felhasználását.
Mint mindig, a kézműveseket érdekli, hogy lehet-e saját kezűleg akkumulátortartályt készíteni fűtésre. Természetesen megteheti, ha a kezed a helyén van, de lehetetlen azt mondani, hogy ez nagyon egyszerű.
Amire figyelni kell:
- a tartály teteje nem lehet lapos, különben nyomással kipréselődik;
- a betápláló és visszatérő csöveknek a megfelelő síkban kell lenniük;
- az egész szerkezet teljesen lezárt;
- körülbelül 5 mm vastag fém.
Az alábbi videóban láthatja, hogyan készített az egyik mesterember hordóból saját kezűleg tárolótartályt fűtésre.
Amit még tudni kell a mindennapi használat jellemzőiről
A mai napig számos módszer létezik a tározó térfogatának kiszámítására. A tapasztalatok szerint a berendezés minden kilowatt teljesítményéhez 25 liter víz szükséges. A hőtárolós fűtési rendszer szükségességét biztosító kazán hatásfoka 84%-ra emelkedik. Az égési csúcs kiegyenlített, ennek köszönhetően az energiaforrások akár 30% -kal is megtakaríthatók.
A hőakkumulátor a habosított poliuretánból készült megbízható hőszigetelésnek köszönhetően biztosítja a hőmérséklet megőrzését. Ezenkívül lehetőség van fűtőelemek felszerelésére, amelyek szükség esetén lehetővé teszik a víz melegítését.
A hőtároló csövek csatlakoztatása a fűtési rendszerhez
Általános szabály, hogy a puffertartály a fűtőkazánnal párhuzamosan csatlakozik a fűtési rendszerhez, ezért ezt a sémát kazáncsövezésnek is nevezik.
Adjuk meg a szokásos sémát a TA szilárd tüzelésű fűtőkazánnal rendelkező fűtési rendszerhez való csatlakoztatására (a séma egyszerűsítése érdekében az elzárószelepeket, az automatikát, a vezérlőeszközöket és egyéb berendezéseket nem tüntetik fel).
Egyszerűsített hőtároló csőrendszer
Ez a diagram a következő elemeket mutatja:
- Fűtési kazán.
- Hőakkumulátor.
- Fűtőberendezések (radiátorok).
- Keringető szivattyú a visszatérő vezetékben a kazán és a fűtőberendezés között.
- A keringtető szivattyú a rendszer visszatérő vezetékében a fűtőberendezések és a TA között.
- Hőcserélő (tekercs) melegvíz ellátáshoz.
- Kiegészítő hőforráshoz csatlakoztatott hőcserélő.
A tartály egyik felső csöve (2. poz.) a kazán kimenetéhez (1. poz.), a második pedig közvetlenül a fűtési rendszer tápvezetékéhez csatlakozik.
A HE egyik alsó leágazó csöve a kazán bemenetére csatlakozik, míg a közöttük lévő csővezetékbe egy szivattyú (4. poz.) van beépítve, amely biztosítja a munkaközeg körkörös áramlását a kazántól a HE-ig, ill. oda-vissza.
A második alsó leágazó cső, AMELY a fűtési rendszer visszatérő vezetékére csatlakozik, melybe egy szivattyú (5. poz.) is be van építve, amely biztosítja a melegített hűtőközeg ellátását a fűtőtestekhez.
A fűtési rendszer működésének biztosítása érdekében hirtelen áramszünet vagy a keringető szivattyúk meghibásodása esetén általában a fővezetékkel párhuzamosan csatlakoznak.
A természetes hűtőfolyadék keringtetésű rendszerekben nincsenek keringtető szivattyúk (4. és 5. tétel). Ez jelentősen megnöveli a rendszer tehetetlenségét, és egyben teljesen nem illékony.
A HMV hőcserélő (6. poz.) a HE felső részén található.
A kiegészítő hőcserélő (7. poz.) elhelyezkedése a bemeneti hőforrás típusától függ:
- magas hőmérsékletű forrásoknál (fűtőelem, gáz- vagy elektromos kazán) a puffertartály felső részébe kerül;
- alacsony hőmérsékletűekhez (napkollektor, hőszivattyú) - alul.
A diagramon feltüntetett hőcserélők opcionálisak (6. és 7. tétel).
Hőtároló számítás
A számítási képlet nagyon egyszerű:
Q = mc(T2-T1), ahol:
Q a felhalmozott hő;
m a tartályban lévő víz tömege;
c a hűtőfolyadék fajlagos hőkapacitása J / (kg * K-ban), víz esetén 4200;
T2 és T1 a hűtőfolyadék kezdeti és végső hőmérséklete.
Tegyük fel, hogy radiátoros fűtési rendszerünk van. A radiátorokat a 70/50/20 hőmérsékleti rendszerhez választják ki. Azok. Amikor az akkumulátortartály hőmérséklete 70 C alá csökken, hőhiányt tapasztalunk, vagyis egyszerűen megfagyunk. Számoljuk ki, mikor történik ez.
90 a mi T1-ünk
A 70 a T2
20 - szobahőmérséklet. Számításainkban nincs rá szükségünk.
Tegyük fel, hogy van egy hőtárolónk 1000 literre (1m3)
Figyelembe vesszük a hőtartalékot.
K
\u003d 1000 * 4200 * (90-70) \u003d 84 000 000 J vagy 84 000 kJ
1 kWh = 3600 kJ
84000/3600=23,3 kW hő
Ha az otthoni hőveszteség egy hideg ötnapos időszakban 5 kW, akkor közel 5 órára elegendő tárolt hőnk. Ennek megfelelően, ha a hőmérséklet magasabb a hideg ötnapos időszakra számítottnál, akkor a hőtároló hosszabb ideig elegendő.
A hőakkumulátor térfogatának kiválasztása az Ön feladataitól függ. Ha simítania kell a hőmérsékletet, állítson be egy kis hangerőt. Ha esténként hőt kell felhalmoznia ahhoz, hogy reggel meleg házban ébredjen, nagy egységre van szüksége. Legyen egy második feladat. 2300 és 0700 között - biztosítani kell a hőellátást.
Tegyük fel, hogy a hőveszteség 6 kW, és a fűtési rendszer hőmérséklete 40/30/20. A hőtárolóban lévő hűtőfolyadék 90 C-ig melegíthető
Raktári idő 8 óra. 6*8=48 kW
M
=
K
/4200*(T2-T1)
48*3600=172800 kJ
V
=172800/4200*50=0,822 m3
Egy 800-1000 literes hőtároló kielégíti az igényeinket.
Napenergia tárolása
A legszélesebb körben használt szoláris fűtési rendszerek néhány órától több napig tárolják az energiát. Ugyanakkor megnőtt a szezonális hőenergia-tárolást (SHS) alkalmazó létesítmények száma, amely lehetővé teszi a nyári napenergia tárolását, és télen a helyiségek fűtését. A kanadai albertai Drake Lanling szoláris közösség mostanra megtanulta a napenergia 97%-át egész évben felhasználni, ami rekordot csak a SATE használata tett lehetővé.
A látens és szenzibilis hő felhasználása is lehetséges a magas hőmérsékletű szoláris hőfogadó rendszerekben. A fémek különféle eutektikus keverékei, mint például az alumínium és a szilícium (AlSi12) magas olvadáspontot kínálnak a hatékony gőztermeléshez, míg a cementalapú alumínium-oxid keverékek jó hőtároló tulajdonságokkal rendelkeznek.
Oldhatósági határötvözet technológia
Az oldhatósági határon lévő ötvözetek a fém fázisváltozásán alapulnak a hőenergia tárolása érdekében.
Ahelyett, hogy folyékony fémet szivattyúznának a tartályok közé, mint az olvadt sórendszerben, a fémet egy másik fémbe kapszulázzák, amellyel nem tud olvadni (nem elegyedik). Két anyag (fázisváltó anyag és kapszula anyag) választásától függően az energiatárolási sűrűség 0,2-2 MJ/L lehet.
A munkaközeget, jellemzően vizet vagy gőzt, arra használják, hogy hőt adnak át az ötvözetbe és onnan az oldhatósági határon. Az ilyen ötvözetek hővezető képessége gyakran magasabb (akár 400 W/m*K), mint a versenytárs technológiáké, ami a hőtároló gyorsabb lehetséges „be- és „kirakodását” jelenti. A technológiát még nem alkalmazták ipari méretekben.
Hőakkumulátor készítése saját kezűleg
A legegyszerűbb akkumulátormodell önállóan is elkészíthető, miközben a termosz alapelveit kell követni. A hőt nem vezető falak miatt a folyadék sokáig forró marad. A munkához fel kell készülnie:
- Skót;
- betonlemez;
- hőszigetelő anyag;
- rézcsövek vagy fűtőelemek.
Elkészítésénél a tartály kiválasztásakor figyelembe kell venni a kívánt kapacitást, 150 litertől kell indulnia. Bármilyen fém hordót felvehet. De ha az említettnél kisebb kötetet választ, akkor a jelentés elveszik. A tartályt előkészítik, belülről eltávolítják a port és a törmeléket, a korrózió kialakulásának megkezdett területeit ennek megfelelően kell kezelni.
A hőakkumulátor használatának előnyei szigetelt házban
Ha az Ön telephelye nem rendelkezik nemzeti kinccsel - főgázzal, akkor ideje elgondolkodni a megfelelő fűtési rendszeren. A legjobb időpont az, amikor a projekt még csak készül, a legrosszabb pedig az, amikor már a házban lakik, és rájön, hogy a fűtés nagyon drága.
Szilárd tüzelésű kazán és hőtároló felszerelésére ideális ház egy jó szigetelésű és alacsony hőmérsékletű fűtési rendszerrel rendelkező épület. Minél jobb a szigetelés, annál kisebb a hőveszteség, és a hőtároló hosszabb ideig képes fenntartani a kellemes hőt.
Alacsony hőmérsékletű fűtési rendszer. A fentiekben példát mutattunk radiátorokkal, amikor a hőmérséklet 90/70/20 volt. Alacsony hőmérsékletű üzemmódban a feltételek - 35/30/20. Érezd a különbséget. Az első esetben már akkor, amikor a hőmérséklet 90 fok alá csökken, hőhiányt fog érezni. Alacsony hőmérsékletű rendszer esetén nyugodtan lehet aludni reggelig. Miért lenne alaptalan. Csak számoljuk ki az előnyöket.
A fenti módszerrel számoltunk.
Változat alacsony hőmérsékletű fűtési rendszerrel
K
=1000*4200*(90-35)=231
000
000 J (231000 kJ)
231000/3600=64,2 kW.Ez csaknem háromszor több azonos térfogatú hőtároló mellett. Hőveszteséggel - 5 kW, ez a tartalék egész éjszakára elegendő.
És most a pénzügyekről. Tegyük fel, hogy felszereltünk egy hőtárolót elektromos fűtőtestekkel. Éjszakai áron tároljuk. Tenov teljesítmény - 10 kW. A ház aktuális fűtésére éjszaka 5 kW megy, nappalra 5 kW-ot tudunk tárolni. Éjszakai ár 23-00-07-00-ig. 8 óra.
8*5=40 kW. Azok. napközben 8 órán keresztül az éjszakai tarifát használjuk.
2015. január 1-től a Krasznodar Területen a napidíj 3,85, az éjszakai díj 2,15.
A különbség 3,85-2,15 \u003d 1,7 rubel
40 * 1,7 = 68 rubel. Az összeg kicsinek tűnik, de ne rohanjon. Fentebb linkeket adtunk egy szigetelt és egy szigeteletlen házhoz. Képzelje el, hogy hibát követett el - a ház megépült, már túljutott az első fűtési szezonon, és rájött, hogy az elektromos fűtés nagyon drága. Fentebb példát adtunk egy szigeteletlen ház hőveszteségére. A példában a hőveszteség 18891 watt. Ez egy hideg hétköznapon van. A fűtési szezon átlaga pontosan 2-szer kisebb lesz, és 9,5 kW lesz.
Ezért a fűtési szezonban 24 * 149 * 9,5 = 33972 kW-ra van szükségünk
Rubelben 16 óra, 2/3 (22648) napi árfolyamon, 1/3 (11324 kW) éjszaka.
22648 * 3,85 = 87195 rubel
11324 * 3,85 = 24346 rubel
Összesen: 111541 rubel. A hőség száma egyszerűen ijesztő. Egy ilyen összeg minden költségvetést tönkretehet. Ha éjszaka tárolja a hőt, spórolhat. 38502 rubel a fűtési szezonra. Nagy megtakarítás. Ha ilyen kiadásai vannak, akkor szilárd tüzelésű kazánt vagy vízköpenyes kandallót kell párosítani az elektromos bojlerrel. Van idő és vágy - tűzifát dobtak, hőtárolóban tárolták a hőt, a többit pedig elektromos árammal fejezték be.
Egy hőtárolós szigetelt házban a fűtési szezon költsége hasonló lesz a hasonló, nem szigetelt, fő gázzal rendelkező házakéhoz.
A választásunk, ha nincs fő gáz, a következő:
Jól szigetelt ház;
Alacsony hőmérsékletű fűtési rendszer;
Hőakkumulátor;
Szilárd tüzelésű kazán vagy víz kandalló;
Elektromos kazán.
Ha házában van szilárd tüzelésű kazán, akkor tudnia kell, hogy emberi beavatkozás nélkül nem tud sokáig működni. Ez annak köszönhető, hogy időnként tűzifát kell betölteni a tűztérbe. Ha ezt nem teszik meg időben, a rendszer elkezd lehűlni, és a helyiségek hőmérséklete csökken.
Ha a tűztér fellobbanása közben kikapcsolják az áramot, fennáll a veszélye annak, hogy a berendezés köpenyében felforr a víz, ami tönkremegy. Ezeket a problémákat hőtároló felszerelésével lehet megoldani. Azt is ellátja, hogy megvédje az öntöttvas berendezéseket a repedéstől, amikor a hálózati víz hőmérséklete hirtelen csökken.
Következtetés
A rakéta hőakkumulátora olyan eszköz, amely távol áll a hétköznapi fogyasztóktól. De egyszerűen csatlakoztathatja a hőtárolót a fűtési rendszerhez. Ehhez egy visszatérő csővezetéknek kell áthaladnia a tartályon, amelynek végein van egy kijárat és egy bejárat.
Az első szakaszban a tartályt és a kazán visszatérőt össze kell kötni egymással. Közöttük van egy keringető szivattyú, amely lepárolja a hűtőfolyadékot a hordóból az elzárószelephez, a fűtőtestekhez és a tágulási tartályhoz. A második oldalon keringető szivattyú és elzárószelep van felszerelve.
Fénykép forrása - http://www.devi-ekb.ru webhely
A hőenergia-tárolás segítségével költséghatékonyan át lehet tolni a gigawatt energiafogyasztást. De ma az ilyen meghajtók piaca katasztrofálisan kicsi a potenciálhoz képest. A fő ok abban rejlik, hogy a hőtároló rendszerek megjelenésének kezdeti szakaszában a gyártók kevés figyelmet fordítottak az ezen a területen végzett kutatásokra.Ezt követően a gyártók új ösztönzőket keresve arra a tényre vezettek, hogy a technológia leromlott, és az emberek kezdték félreérteni a céljait és módszereit.
A hőtárolós rendszer alkalmazásának legkézenfekvőbb és legobjektívebb oka az elfogyasztott energiára fordított összeg hatékony csökkentése, ráadásul a csúcsidőben jóval magasabb az energiaköltség, mint máskor.
