Acumuladores de calor para calderas de calefacción.

La mayoría de los sistemas de calefacción modernos tienen un defecto inicial que hace que sea imposible organizar la calefacción de manera eficiente con una caldera de calentamiento por lotes. El problema no está en el principio de quemar combustible, aunque no todo es fácil allí, sino en organizar la transferencia de calor desde una fuente de calor: el frente de la quema de combustible sólido en el espacio aéreo de las salas de estar de una casa o apartamento. Los acumuladores de calor están diseñados para compensar las pérdidas causadas por el funcionamiento periódico de la caldera. Para ser precisos, es necesario un acumulador de calor para cualquier caldera de calentamiento por lotes..

El dispositivo, llamado orgullosamente acumulador de calor para calentar calderas, es un tanque de considerable capacidad, que en algunos casos alcanza hasta 10 toneladas de agua, con un sistema de intercambiadores de calor internos. Lo que debería dar el uso de un acumulador de calor:

• Acumulación segura del exceso de calor generado por la caldera en el flujo de agua del refrigerante;
• Para aumentar la duración del ciclo de calentamiento-enfriamiento de la planta de calderas, simplificando así su mantenimiento, liberándolo de tener que iniciarlo por la noche o en un momento inconveniente;
• Para aumentar la eficiencia del trabajo y aumentar el recurso de las calderas de calefacción..

Además de una caldera de calefacción de combustible sólido, los sistemas para calderas de calefacción eléctrica también necesitan un acumulador de calor. En este caso, el uso de un acumulador de calor está dictado por una elección artificial a favor del calentamiento periódico, y solo por la noche, cuando es posible usar una tasa preferencial más favorable.

El diseño de calderas de calefacción modernas por el bien del fabricante se optimiza tanto como sea posible en términos de costos y costos de producción. Una moderna caldera de calefacción está hecha de chapa de acero con costos mínimos para el cobre y el níquel escasos y costosos, y funciona en modo de estufa «estufas de barriga».

En su dispositivo ni siquiera hay un indicio de un acumulador de calor. Tal caldera de calentamiento, en principio, no puede acumular energía térmica. Compare una caldera moderna de pellets o carbón con las antiguas construcciones pesadas de calderas de hierro fundido, y aún mejor, con la instalación de una estufa de piedra de pueblo común. En este último caso, las funciones del acumulador de calor se realizan de manera más efectiva mediante la mampostería, que absorbe directamente el calor de la llama y lo transfiere uniformemente al aire de la habitación durante 10-12 horas..

Por lo tanto, una caldera de calefacción moderna es ineficiente sin un acumulador de calor. Una unidad propulsora sólida será indispensable en funcionamiento y no tendrá acumuladores de calor de varias toneladas si en su dispositivo aparece un sistema de carga automática de combustible en el horno y la posterior limpieza de cenizas..

Cómo funciona el acumulador de calor ↑

El propósito del acumulador de calor es proporcionar energía térmica adicional al circuito de calentamiento de agua después de que la caldera de calentamiento haya reducido o dejado de generar calor. Para hacer esto, en un tanque enorme hay una gran cantidad de agua hirviendo a una presión de aproximadamente 3 atm. Un intercambiador de calor se suelda en el cuerpo del tanque, por medio del cual «descargar» calentar a la batería e invertir la selección al sistema de calefacción. A menudo, se instala un intercambiador de calor adicional en el tanque para obtener agua caliente para las necesidades de la cocina y el baño..

El principio de mezclar flujos de diferentes temperaturas ↑

Para calentar rápidamente la habitación, el acumulador de calor con una válvula de tres vías se apaga por el movimiento del refrigerante calentado. Solo después de calentar el flujo de agua en tuberías de más de 60^{acerca de}C, el agua del tanque de almacenamiento de calor está conectada al circuito. Y, mientras la caldera funciona, el calor va en dos direcciones: hacia el variador y hacia los radiadores de calefacción..

Hay ciertos aspectos positivos de este principio:

1. Calentamiento rápido de la sala de estar, y solo después de eso, el exceso de calor se vierte en el acumulador de calor;
2. El principio de mezcla proporciona transferencia de calor eficiente;
3. El suministro de agua en el acumulador de calor es una reserva estratégica para la caldera, evitando así su posible agotamiento en caso de violación de la circulación del agua en la planta de calefacción..

Idealmente, el agua que circula en el intercambiador de calor caliente de la caldera de calefacción no debe mezclarse con el refrigerante que fluye por todo el sistema de calefacción. Por lo tanto, a menudo los acumuladores de calor utilizan un esquema diferente, con aislamiento hidráulico y separación de flujo..

Sistema con aislamiento hidráulico de portadores de calor ↑

En este esquema, el acumulador de calor desempeña el papel de uno de los elementos del circuito de suministro de calor; no puede excluirse del flujo. De hecho, en el acumulador de calor hay una transferencia constante de calor del «caliente» El contorno de la caldera de calefacción y la masa restante de agua o refrigerante que circula en el sistema de calefacción..

¿Qué da?

• Un intercambiador de calor altamente cargado de una caldera de calentamiento requiere el uso de agua especial purificada de impurezas y oxígeno. Solo esa agua garantiza una larga vida útil de los tubos y las juntas del intercambiador de calor. El stock de la cantidad requerida de agua preparada se almacena en una caldera adicional.
• Mediante un esquema especial de agua calentada del tanque de almacenamiento de calor, la temperatura del fluido seleccionado se puede controlar fácilmente, lo que simplifica el sistema de control de calefacción..

Las desventajas incluyen la necesidad de dispositivos adicionales: dos bombas: circulación de refrigerante y sistemas de suministro de energía. A veces, como respaldo, use un par de dispositivos: un convertidor de voltaje y una batería eléctrica para una caldera de calefacción. De lo contrario, un corte de energía puede provocar un accidente grave en el circuito primario..

Un esquema más complejo y mejorado implica el uso de dos intercambiadores de calor separados, combinados en una carcasa del acumulador de calor. Esta es una forma más racional de organizar el funcionamiento de un acumulador de calor con un alto grado de redundancia. Se puede recomendar para aquellos que quieran hacer un acumulador de calor para una caldera de calefacción con sus propias manos..

Construyendo un acumulador de calor en la casa ↑

Para hacer un dispositivo de almacenamiento de calor, uno debe determinar la potencia térmica de la batería. Hay una cierta técnica para construir un sistema de acumulación. La cantidad de agua en la batería se toma en base a 30-40 litros de líquido por cada 1000 W de potencia térmica de la caldera. En este caso, para una casa a 100m.² Un área calentada requerirá una capacidad de 350-400 litros. La mejor opción sería usar un tanque de caldera listo para usar, con sensores de nivel, presión y temperatura del agua..

Si se selecciona un sistema de mezcla como esquema de trabajo, funciona correctamente incluso en ausencia de bombas especiales, tendrá que instalarse un bloque de válvula adicional de tres posiciones en el circuito de calefacción.

Los circuitos más simples requerirán uno o dos intercambiadores de calor para ser montados en el tanque ↑

Es mejor usar un intercambiador de calor hecho del mismo material que el tanque. Esto garantiza una calidad de soldadura normal al instalar el intercambiador de calor. Además, en la cavidad del acumulador de calor, es mejor aplicar protección anódica con electrodos de magnesio, similar a las calderas eléctricas para el suministro de agua caliente. Las paredes exteriores del tanque – acumulador de calor enfundan esteras aislantes o lana mineral.

Opciones prometedoras para acumuladores de calor ↑

Una de las soluciones interesantes fueron las baterías de pequeño tamaño que usan parafinas fusibles o aceites de silicona en lugar de agua. Debido a la capacidad de calor significativamente mayor, se hizo posible utilizar sistemas seguros de almacenamiento de pequeño tamaño para calderas eléctricas de sistemas de calefacción de apartamentos. En lugar de un tanque pesado de 300 litros, se planea usar una batería de dos secciones con un volumen total de 50 l de refrigerante con una reserva de calor de 15 kWh.