暖房システムに蓄熱器を使用すると、ボイラーでの固体燃料の燃焼を最適化できます。簡単に言えば、バッファタンク-蓄熱器がある場合、住宅所有者はボイラー室を頻繁に訪問する必要がなく、薪は最適なモードで燃焼されます。しかし、このためには、容量を正しく選択し、暖房機器とドッキングする必要があります。これは、無知な人にとって間違いなく困難を引き起こします。したがって、固体燃料ボイラーの蓄熱器とは何か、それをどのように選択して民家の暖房に接続するかを詳細に理解することは価値があります。
バッファ容量とは何ですか?
実際、暖房システム用に設計された蓄熱器は、断熱層で覆われた、推定容量の通常の金属タンクです。最も単純な工場製モデルでは、クーラントを接続するためのノズルと、温度計を取り付けるためのスリーブのみがあります。温度計はすでにバッファタンクに組み込まれていますが、最も高価な製品にはコイルの形の熱交換器が装備されています。このような蓄熱装置のデバイスを図に示します。
ご覧のとおり、バッファタンクの設計は特に難しくありません。したがって、別のトピックで説明するように、職人は自分の手でそれを行うようになっています。
コイルの目的は、家庭用の温水を供給するために水を加熱し、代替の熱エネルギー源である太陽熱収集器を接続することです。この機能が必要なのは、居住地域の好ましい気象条件の下でのみであることは明らかです。一般に、加熱ボイラーのバッファータンクは、このような問題を解決するように設計されています。
- 最大効率と最小排出量のTTボイラーの運転条件の作成。
- 夜間を含め、4〜6時間ごとに薪を炉に投入する必要がない場合の、発熱器の快適な操作。
- 1〜2人の消費者に高品質の飲料水を加熱して供給する(オプション)。
添付のドキュメントに記載されている固体燃料加熱装置のほとんどのメーカーは、蓄熱器をTTボイラーに接続することを強くお勧めします。その理由は次のとおりです。ユニットは最大に近い動作モードで最大の効率を達成します。また、発生した余分な熱は、加熱システムに供給する前にどこかに置く必要があるため、水を入れたバッファータンクが必要になります。
蓄熱器なしでは、可能な限りあらゆる方法でサーマルユニットを「絞め」、燃焼用空気の供給を制限しようとします。これにより効率が40%に低下するだけでなく(太鼓のストーブのように)、有毒な一酸化炭素が大気中に放出されます。このため、ヨーロッパの一部の国では、バッファータンクのない加熱ボイラーでの木材と石炭の燃焼を禁止しています。
炉室への訪問がより稀であると、すべてが明らかです。タンクに蓄積された熱は、その体積が正しく計算されていれば、家の暖房に長時間費やされます。さらに、固体燃料ボイラーが蓄熱装置と連動している場合、ユニットジャケット内の水の過熱および沸騰の可能性がほぼゼロに減少します。
木の熱発生器との相互作用に加えて、蓄熱器は電気ボイラーでも使用できます。これは、夜に消費される電力を通常よりも2〜3倍低い速度で考えると意味があります。この料金が有効な間、電気設備は蓄熱器を完全に「充電」することができ、日中はこのエネルギーを与えて家を暖房します。
このオプションでは、電気ボイラーの電力の以前の計算結果を2倍にする必要があります。これにより、熱伝達が家を加熱してタンクに夜間速度で負荷をかけるのに十分になります。
バッファ容量の計算
固体燃料ボイラーのバッファータンクを選択する主な基準は、計算によって決定されるその体積です。その値はそのような要因に依存します:
- 民家の暖房システムの熱負荷;
- 暖房ボイラー力;
- 熱源を使用しない場合の予想される動作時間
蓄熱器の容量を計算する前に、システムが冬期に消費する平均熱量から始めて、リストされているすべてのポイントを明確にする必要があります。最大電力を計算に使用しないでください。これにより、タンクのサイズが増加し、製品のコストが増加します。不便に耐える大型の蓄熱器に狂った価格を支払うよりも、不便さを我慢して、年に数日ファイアボックスをロードする方がよいでしょう。そして、彼はあまりにも多くのスペースを取ります。
専門家の意見。面積が200m²の家に熱エネルギーを提供するには、1トンの冷却剤を含むバッファータンクで十分であり、これは1m³の容量です。このステートメントはロシア連邦の中央ゾーンに当てはまります。より南または北の地域では、配置が異なります。
熱源の電力マージンが小さい場合、蓄熱器を備えた暖房システムの正常な動作は不可能です。この場合、発熱体は家を加熱すると同時にタンクに負荷をかけなければならないため、バッテリーを完全に「充電」することはできません。蓄熱器を備えた配管用の固体燃料ボイラーの選択には、熱力の二重供給が含まれることを覚えておいてください。
ボイラーのアイドル時間が8時間で、面積が200m²の家の例を使用して計算アルゴリズムを研究することが提案されています。タンク内の水は90°Cまで加熱され、加熱操作中は40°Cまで冷却されると想定されています。このような地域を最も寒い時期に加熱するには、20 kWの熱が必要であり、その平均消費量は約10 kW /時間です。つまり、バッテリーは10 kW / h x 8 h = 80 kWのエネルギーを蓄積する必要があります。さらに、固体燃料ボイラーの蓄熱器の体積の計算は、水の熱容量の式によって実行されます。
m = Q / 1.163 xΔt、ここで:
- Qは、蓄積されなければならない熱エネルギーの推定量Wです。
- mはタンク内の水の質量、kgです。
- Δt-タンク内のクーラントの初期温度と最終温度の差は90-40 = 50°C。
- 163 W / kg°Cまたは4.187 kJ / kg°Cは水の比熱です。
考えられる例では、蓄熱器内の水の質量は次のようになります。
m = 80,000 / 1.163 x 50 = 1375 kgまたは1.4m³。
ご覧のとおり、計算の結果、バッファ容量のサイズは、専門家が推奨するサイズを超えています。理由は簡単です。計算に不正確なソースデータが使用されました。実際には、特に家が十分に断熱されている場合、200m²の領域の平均熱消費量は10 kW / h未満になります。したがって、結論:固体燃料ボイラーの蓄熱器の寸法を正しく計算するには、熱消費に関するより正確な初期データを使用する必要があります。
参考のために。また、ボイラーの熱出力がkWごとに25リットルの蓄熱器の容量があるという、拡張計算方法もあります。
蓄熱の選択
容量を選択するための残りの基準はそれほど重要ではなく、主にさまざまなオプションに関連しています。それらの1つは、家庭用のビルトインコイル暖房水です。他の加熱手段がない場合は便利ですが、DHWネットワークのコストが高いため、この方法は明らかに適していません。さらに、熱交換器は蓄熱器の「充電」の一部を奪い、バッテリーの寿命を縮めます。
有用なオプションは、タンクの上部に統合された加熱エレメントで、冷却液の温度を一定のレベルに維持できます。電気暖房のおかげで、システムは事故の際に解凍されず、バッテリーが「放電」してボイラーがまだ起動していない後もしばらくの間、家を暖房することができます。
太陽系を接続するための2番目のコイルは、太陽活動によって蓄熱器に負荷をかけることができる南部地域でのみ役立ちます。しかし、選択するときに注意する必要があるのは、タンクの作動圧力です。ほとんどの固体燃料ボイラーは最大3バールのジャケット圧力用に設計されていることに注意してください。これは、バッファータンクが同じ量に容易に耐えなければならないことを意味します。
配線図
固体燃料ボイラーを蓄熱器と暖房システムに接続する方法はたくさんあります。ただし、これらはすべて以下に示す基本回路の派生物です。その助けを借りて、これらのユニットがペアでどのように機能するかを理解し、自分ですべてをマウントするのは簡単です。
重要なポイント。ボイラー回路循環ポンプの実際の容量は、加熱回路ポンプユニットの容量よりわずかに高くする必要があります。この状態を順守すると、蓄熱器内部の流れが正しい方向に移動できます(図の白い矢印で示されています)。
実際、主電源ポンプはボイラーよりも強力です。それが理由です。パイプラインとラジエーターのネットワークの抵抗は、固体燃料ボイラーから蓄熱器までの3〜5 mのパイプよりも高くなります。この抵抗を克服するために、ユニットはより高い電力と圧力を必要とします。したがって、より弱いボイラー回路ポンプはより高い流量を提供でき、両方のユニットを正しく構成する必要があるだけです。問題を解決するための2つのオプションがあります。
- 3スピードポンプを使用する場合、速度を切り替えることにより、そのパフォーマンスを調整できます。
- システムからバッファタンクへの戻りの入力に、調整するバランスバルブを配置します。
タンク内の流れが固体燃料ボイラーからわずかに優勢に水平に移動する場合、加熱装置の同時加熱と蓄熱装置の層ごとの負荷が可能です。問題が発生します-これを確認する方法は?答えがあります:タンクへの戻りの両方の入力で、温度計を(図のように)配置し、ポンプの速度を切り替えたり、バランスバルブを回転させたりして調整を行う必要があります。重要な条件:暖房ネットワークの三方弁を手動で完全に開く必要があります。
代替スキーム
バッファータンクと固体燃料ボイラーを結ぶこのスキームは、人気のあるフォーラムの参加者の1人によって提案されました。その特徴は、電源をオフにしても回路の操作性が維持されることですが、鋼管の口径を太くしていく必要があります。下の図は、蓄熱装置と閉じた加熱システムの接続を示していますが、作者自身が言っているように、設置時にはそれを開いた方が良いです。
要するに、本質はこれです。タンクの上部からのT字型入力のおかげで、ラジエーターは同時に加熱され、自分で作った蓄熱器は「充電」されます。ボイラー回路ポンプは、ユニットを含む供給ラインのオーバーヘッドセンサーによって制御され、温度が60°Cに達すると制御されます。ネットワーク内の循環は、ネットワークポンプが接続されている室内サーモスタットによって異なります。
注意。提案されたストラッピングスキームは、作成者が自分の経験で検証しました。そのインストールと操作のすべての詳細は、フォーラムの著者によって説明されています。
結論
蓄熱器が従来の固体燃料ボイラーの運転条件を改善するという事実は否定できない。後者は最大効率で燃料を燃焼させ、加熱後、ボイラー室へのトリップ回数を最小限に抑えます。もう1つは、この喜びが安くはないということです。そのため、個人の家で動作するバッテリーの大部分は自家製です。