¿Cómo organizar el funcionamiento de un sistema de calefacción autónomo en un modo económico? Es necesario instalar un acumulador de calor para calentar calderas. Como resultado, la eficiencia aumentará significativamente mientras se reducen los costos de combustible, además, el costo general de mantenimiento de bienes raíces disminuirá.
Hablaremos sobre cómo funciona la unidad, que le permite recolectar y almacenar el calor generado por la caldera. Hemos descrito en detalle todas las opciones de dispositivo utilizadas en la vida cotidiana. En nuestro artículo, describimos el alcance de la aplicación de los acumuladores de calor y las reglas de funcionamiento.
¿Qué es un acumulador de calor?
Un acumulador de calor es un tanque amortiguador diseñado para acumular volúmenes excesivos de calor generados durante el funcionamiento de la caldera. El recurso guardado se usa en el sistema de calefacción entre las cargas programadas del recurso de combustible principal.
Conectar una batería correctamente seleccionada le permite reducir el costo de comprar combustible (en algunos casos hasta un 50%) y le permite cambiar a una carga por día en lugar de dos.
Además de la función de acumular el calor generado, el tanque de protección protege las unidades de hierro fundido contra grietas en el caso de una caída inesperada y brusca de temperatura en el agua de la red de trabajo.
Si equipa el equipo con controladores inteligentes y sensores de temperatura, y automatiza el suministro de calor desde el tanque de almacenamiento al sistema de calefacción, la transferencia de calor aumentará significativamente y la cantidad de porciones de combustible cargadas en la cámara de combustión de la unidad de calefacción disminuirá notablemente.
Características de los dispositivos internos y externos.
El acumulador de calor es un tanque en forma de cilindro vertical hecho de chapa negra o de acero inoxidable de alta resistencia.
En la superficie interna del dispositivo hay una capa de barniz de baquelita. Protege el tanque de amortiguación de los efectos agresivos del agua caliente industrial, soluciones débiles de sales y ácidos concentrados. La pintura en polvo resistente a altas cargas térmicas se aplica al exterior de la unidad.
El volumen del tanque varía de 100 a varios miles de litros. Los modelos más espaciosos tienen grandes dimensiones lineales, lo que dificulta colocar el equipo en el espacio limitado de una sala de calderas doméstica.
El aislamiento térmico externo está hecho de espuma de poliuretano reciclado. El espesor de la capa protectora es de aproximadamente 10 cm. El material tiene un tejido complejo específico y un recubrimiento interno de cloruro de polivinilo.
Esta configuración no permite que se acumulen partículas de suciedad y pequeños desechos entre las fibras, proporciona un alto nivel de resistencia al agua y aumenta la resistencia general al desgaste del aislante térmico.
Un aislante de calor no siempre se incluye con el acumulador de calor. A veces tiene que comprarlo por separado y luego montarlo de forma independiente en la unidad
La superficie de la capa protectora está cubierta con una cubierta de cuero sintético de buena calidad. Debido a estas condiciones, el agua en el tanque tampón se enfría mucho más lentamente, y el nivel de pérdida de calor total de todo el sistema se reduce significativamente.
El principio de funcionamiento de un producto que ahorra calor.
La batería térmica funciona según el esquema más simple. Una tubería de una caldera de gas, combustible sólido o eléctrica se suministra desde arriba a la unidad.
El agua caliente ingresa al tanque de almacenamiento a través de él. Enfriando en el proceso, baja a la ubicación de la bomba circular y con su ayuda se retroalimenta al paso principal para regresar a la caldera para el próximo calentamiento.
La instalación de un acumulador de calor evita que el refrigerante se sobrecaliente en el momento en que la caldera funciona a plena potencia y proporciona la máxima transferencia de calor con un consumo económico de combustible. Esto reduce la carga en el sistema de calefacción y extiende su vida útil.
Una caldera de cualquier tipo, independientemente del tipo de recurso de combustible, funciona por pasos, encendiéndose y apagándose periódicamente para lograr la temperatura óptima del elemento calefactor.
Cuando se detiene el trabajo, el refrigerante ingresa al tanque, y en el sistema es reemplazado por un líquido caliente que no se ha enfriado debido a la presencia de un acumulador de calor. Como resultado, incluso después de apagar la caldera y en modo pasivo hasta el próximo abastecimiento de combustible, las baterías permanecen calientes durante algún tiempo y sale agua tibia del grifo.
Variedades de modelos de almacenamiento de calor.
Todos los tanques de compensación realizan casi la misma función, pero tienen algunas características de diseño.
Los fabricantes producen unidades de almacenamiento de tres tipos:
- hueco (sin tener intercambiadores de calor internos);
- con una o dos bobinasproporcionando un funcionamiento más eficiente del equipo;
- con depósitos de agua integrados diámetro pequeño, diseñado para el correcto funcionamiento del complejo individual de suministro de agua caliente de una casa privada.
Conecte el acumulador de calor a la caldera de calefacción y al cableado de comunicación del sistema de calefacción del hogar por medio de agujeros roscados ubicados en la carcasa externa de la unidad.
¿Cómo funciona un agregado hueco?
El dispositivo, que no tiene una bobina o una caldera integrada en el interior, es uno de los tipos de equipo más simples y es más barato que sus contrapartes más sofisticadas.
Está conectado a una o varias fuentes de suministro de energía (dependiendo de las necesidades de los propietarios) a través de comunicaciones centrales, y luego a través de tuberías 1 ½ se dirige a puntos de consumo.
Está previsto instalar un elemento calefactor adicional que funciona con energía eléctrica. La unidad proporciona calefacción de alta calidad para inmuebles residenciales, minimiza el riesgo de sobrecalentamiento del refrigerante y hace que el funcionamiento del sistema sea completamente seguro para el consumidor.
Cuando el edificio de apartamentos ya tiene un sistema de suministro de agua caliente separado y los propietarios no planean usar fuentes solares térmicas para calentar la habitación, es aconsejable ahorrar dinero e instalar un tanque tampón hueco en el que toda el área útil del tanque se entrega al refrigerante y no está ocupada por bobinas.
Acumulador de calor con una o dos bobinas
Un acumulador de calor equipado con uno o dos intercambiadores de calor (bobinas) es una versión progresiva de equipos con una amplia gama de aplicaciones. La bobina superior de la estructura es responsable de la selección de la energía térmica, y la inferior lleva a cabo un calentamiento intensivo del propio tanque de compensación.
Un dispositivo equipado con intercambiadores de calor tiene un precio más alto que una unidad hueca, pero los costos están bastante justificados. El dispositivo amplía significativamente la funcionalidad del sistema y hace que su funcionamiento sea mucho más eficiente.
La presencia de nodos de intercambio de calor en la unidad le permite obtener agua caliente para uso doméstico durante todo el día, calentar el tanque desde el colector solar, calentar los caminos de la casa y hacer el uso más eficiente del calor útil para cualquier otro propósito conveniente.
Módulo con caldera interna
El acumulador de calor con una caldera incorporada es una unidad progresiva que no solo acumula el exceso de calor generado por la caldera, sino que también asegura el suministro de agua caliente al grifo para fines domésticos.
El tanque interno de la caldera está hecho de acero inoxidable y está equipado con un ánodo de magnesio. Reduce el nivel de dureza del agua y evita la formación de incrustaciones en las paredes.
Los propietarios eligen la cantidad adecuada de capacidad de amortiguación por su cuenta, pero los expertos dicen que comprar un tanque de menos de 150 litros no tiene ningún sentido práctico.
Este tipo de unidad está conectada a varias fuentes de energía y funciona correctamente con sistemas abiertos y cerrados. Controla el nivel de temperatura del refrigerante actual y protege el sistema de calefacción del sobrecalentamiento de la caldera.
Optimiza el consumo de combustible y reduce la cantidad y frecuencia de descargas. Combinado con colectores solares de cualquier modelo y puede funcionar como un sustituto de la aguja hidráulica.
Alcance del acumulador de calor.
El acumulador de calor recolecta y almacena la energía generada por el sistema de calefacción, y luego ayuda a usarla de la manera más eficiente posible para una calefacción eficiente y proporcionar agua caliente a las salas de estar.
Para comprar un dispositivo para acumular exceso de recursos de calefacción solo es necesario en tiendas especializadas. El vendedor debe proporcionar al comprador un certificado de calidad del producto e instrucciones de uso completas.
Funciona con diferentes tipos de equipos, pero se usa con mayor frecuencia en combinación con colectores solares, combustible sólido y calderas eléctricas.
Batería solar térmica
El colector solar es un tipo de equipo moderno que le permite usar energía solar gratuita para las necesidades cotidianas del hogar. Pero sin un acumulador de calor, el equipo no puede funcionar completamente, ya que la energía solar fluye de manera desigual. Esto se debe al cambio de la hora del día, las condiciones climáticas y la estacionalidad.
Un colector solar equipado con un acumulador de calor se coloca en el lado sur del sitio. Allí el dispositivo absorbe la energía máxima y proporciona un retorno efectivo.
Si el sistema de calefacción y suministro de agua se alimenta solo de una sola fuente de energía (sol), en algún momento los residentes pueden tener serios problemas con el suministro del recurso y obtener los elementos de confort habituales.
El acumulador de calor ayudará a evitar estos momentos desagradables y hará el uso más racional de los días claros y soleados para el almacenamiento de energía. Para trabajar en el sistema solar, utiliza la alta capacidad calorífica del agua, 1 litro de la cual, al enfriarse solo un grado, emite el potencial térmico para calentar 1 metro cúbico de aire en 4 grados.
El colector solar y el acumulador de calor conforman un sistema único que permite utilizar la energía solar como la única fuente para calentar un edificio residencial.
Durante la actividad solar máxima, cuando el colector solar recolecta la cantidad máxima de luz y la producción de energía excede significativamente el consumo, el acumulador de calor acumula excedentes y los entrega al sistema de calefacción cuando el suministro del recurso desde el exterior disminuye o incluso se detiene, por ejemplo, en la noche.
El siguiente artículo, que recomendamos leer, lo familiarizará con las opciones y esquemas de calefacción alternativa para una propiedad suburbana.
Depósito de inercia de la caldera de combustible sólido
La ciclicidad es un rasgo característico del funcionamiento de una caldera de combustible sólido. En la primera etapa, la leña se carga en el horno y se calienta durante un tiempo. La potencia máxima y las temperaturas más altas se observan en el pico de la quema del marcador.
Luego, la transferencia de calor disminuye gradualmente, y cuando la leña finalmente se quema, el proceso de generación de energía útil de calentamiento se detiene. De acuerdo con este principio, todas las calderas funcionan, incluidos los electrodomésticos de larga duración.
No es posible ajustar la unidad para generar energía térmica con referencia al nivel de consumo requerido en un momento dado. Esta función solo está disponible en equipos más avanzados, por ejemplo, en modernas calderas de calefacción de gas o eléctricas.
Por lo tanto, directamente en el momento del encendido y durante la salida de potencia real, y luego durante el enfriamiento y el estado pasivo forzado del equipo, la energía térmica para el calentamiento adecuado y el calentamiento de agua caliente simplemente puede no ser suficiente.
Pero durante el funcionamiento máximo y la fase activa de la combustión del combustible, la cantidad de energía liberada será excesiva y la mayor parte literalmente "volará hacia la tubería". Como resultado, el recurso se gastará de forma irracional y los propietarios tendrán que cargar constantemente nuevas porciones de combustible en la caldera.
Para que la casa se caliente durante mucho tiempo después de apagar la caldera de combustible sólido, debe comprar una gran capacidad de amortiguación. No será posible acumular una cantidad sustancial del recurso en un tanque pequeño y su compra será una pérdida de dinero
La solución de este problema es la instalación de un acumulador de calor, que en el momento de una mayor actividad acumulará calor en el tanque. Luego, cuando la leña se quema y la caldera entra en modo de espera pasiva, el buffer transferirá la energía recolectada al refrigerante, que se calentará y comenzará a circular por el sistema, calentando la habitación sin pasar por el dispositivo enfriado.
Depósito para sistema eléctrico
El equipo de calefacción eléctrica es una opción bastante costosa, pero a veces se instala, por regla general, en combinación con una caldera de combustible sólido.
Típicamente, un tipo de calefacción eléctrica está dispuesta donde otras fuentes de calor no están disponibles por razones objetivas. Por supuesto, con este método de calefacción, las facturas de electricidad aumentan considerablemente y la comodidad del hogar cuesta mucho dinero a los propietarios.
Se debe instalar un tanque de compensación directamente al lado de la caldera. El equipo tiene dimensiones sólidas y en una casa privada deberá asignarse una sala especial. El sistema se amortizará completamente dentro de 2 a 5 años.
Para reducir el costo de pagar la electricidad, es recomendable utilizar el equipo al máximo durante el período de tarifa preferencial, es decir, durante la noche y los fines de semana.
Pero este modo de operación es posible solo si hay un tanque de almacenamiento intermedio de gran capacidad donde se acumulará la energía generada durante el período de gracia, que luego se puede gastar en calefacción y suministro de agua caliente a las instalaciones residenciales.
Bricolaje de almacenamiento de energía
El modelo más simple de un acumulador de calor se puede hacer con sus propias manos a partir de un barril de acero acabado. Si esto no está disponible, tendrá que comprar varias láminas de acero inoxidable con un espesor de al menos 2 mm y soldar un recipiente del tamaño adecuado en forma de un tanque cilíndrico vertical.
No se recomienda utilizar un eurocubo para la fabricación de un acumulador de calor. Está diseñado para el contacto con un refrigerante que tiene una temperatura de funcionamiento de hasta + 70 ºС y simplemente no puede soportar líquidos más calientes
Guía de fabricación de bricolaje
Para calentar el agua en el tampón, deberá tomar un tubo de cobre con un diámetro de 2-3 centímetros y una longitud de 8 a 15 m (dependiendo del tamaño del tanque). Tendrá que doblarse en espiral y colocarse dentro del tanque.
La batería en este modelo será la parte superior del barril. A partir de ahí, es necesario retirar la tubería de derivación para la salida de agua caliente, y desde el fondo para hacer lo mismo para la entrada fría. Equipe cada rama con una grúa para controlar el flujo de líquido hacia la zona de acumulación.
En un sistema de calefacción abierto, se puede usar un tanque rectangular de acero como tanque amortiguador. En un sistema cerrado, esto se excluye debido a posibles saltos en la presión interna.
En la siguiente etapa, es necesario verificar que el recipiente no tenga fugas, llenarlo con agua o lubricar las soldaduras con queroseno. Si no hay fugas, puede crear una capa aislante que permita que el líquido dentro del tanque permanezca caliente el mayor tiempo posible.
¿Cómo aislar una unidad casera?
Primero, la superficie exterior del contenedor debe limpiarse y desengrasarse a fondo, y luego imprimarse y pintarse con pintura en polvo resistente al calor, protegiéndola de la corrosión.
Luego envuelva el tanque con aislamiento de lana de vidrio o algodón de basalto enrollado con un espesor de 6-8 mm y fíjelo con cordones o cinta ordinaria. Si lo desea, cubra la superficie con una lámina de metal o "envuelva" el tanque con una película de aluminio.
No utilice espuma de poliestireno extruido o poliestireno para el aislamiento. Con el inicio del clima frío, los ratones se pueden encontrar en estos materiales buscando un lugar cálido para vivir en invierno
En la capa externa, corte las aberturas para las tuberías derivadas y conecte el tanque a la caldera y al sistema de calefacción.
El tanque de compensación debe estar equipado con un termómetro, sensores de presión interna y una válvula explosiva. Estos elementos le permiten controlar el posible sobrecalentamiento del barril y ocasionalmente aliviar el exceso de presión.
Tasa de consumo de recursos acumulados
Es imposible responder con precisión la pregunta de qué tan rápido se consume el calor acumulado en la batería.
El tiempo que el sistema de calefacción funcionará en el recurso recolectado en el tanque de compensación depende de elementos tales como:
- Capacidad de almacenamiento real
- nivel de pérdida de calor en una habitación climatizada;
- temperatura exterior y temporada actual;
- establecer valores de sensores de temperatura;
- Área útil de la casa, que debe ser calentada y abastecida con agua caliente.
El calentamiento de una casa privada con un estado pasivo del sistema de calefacción se puede llevar a cabo desde varias horas hasta varios días. En este momento, la caldera "descansa" de la carga y su recurso de trabajo es suficiente para una mayor cantidad de tiempo.
Reglas para uso seguro
Los acumuladores de calor de bricolaje hechos en casa tienen requisitos especiales de seguridad:
- Los elementos calientes del tanque no deben unirse ni entrar en contacto de ninguna otra manera con materiales y sustancias inflamables y explosivos. Ignorar este elemento puede provocar un incendio de ciertos objetos y un incendio en la sala de calderas.
- Un sistema de calefacción cerrado supone una alta presión constante del refrigerante que circula por el interior. Para garantizar este punto, el diseño del tanque debe ser completamente hermético. Además, es posible fortalecer su cuerpo con costillas rígidas y equipar la tapa del tanque con juntas de goma duraderas que sean resistentes a cargas de operación intensas y temperaturas elevadas.
- Si hay un elemento calefactor adicional en el diseño, es necesario aislar cuidadosamente sus contactos y el tanque debe estar conectado a tierra. De esta manera, será posible evitar descargas eléctricas y cortocircuitos, que pueden desactivar el sistema.
Sujeto a estas reglas, el funcionamiento de un acumulador de calor hecho a sí mismo será completamente seguro y no causará problemas ni molestias a los propietarios.
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¿Por qué es beneficioso usar acumuladores de calor en un sistema de calefacción del hogar? Un buen ejemplo de ahorro de costos con un aumento significativo en el nivel de confort en un edificio residencial.
Instalar un acumulador de calor para un sistema de calefacción del hogar es muy rentable y económicamente viable. La presencia de esta unidad reduce los costos laborales de encender la caldera y le permite marcar el recurso de calefacción no dos veces al día, sino solo una vez.
El consumo de combustible requerido para el correcto funcionamiento de los equipos de calefacción se reduce significativamente. El uso del calor generado se lleva a cabo en el modo óptimo y no se desperdicia. Los costos de calefacción y agua caliente se reducen, y las condiciones de vida son cada vez más convenientes, cómodas y agradables.
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