Un sistema de calefacció modern no només ha de mantenir un nivell de temperatura confortable durant el funcionament de la caldera, sinó també després. La disminució de la temperatura del refrigerant a les canonades es produeix relativament ràpidament, per tant, és necessari instal·lar dispositius addicionals. El sistema de calefacció “Fes-ho tu mateix” amb un acumulador de calor s’ha demostrat millor en aquest sentit: un diagrama, un càlcul, la connexió del qual es pot fer per a gairebé qualsevol complex autònom.
Principi de funcionament de l’acumulador de calor
L’acumulador de calor és un recipient gran ple d’aigua. S’escalfa directament o indirectament mitjançant el sistema de calefacció. Com a resultat, la temperatura de l’aigua augmenta fins al seu valor màxim. Quan la caldera deixa de funcionar, es produeix el procés invers: l'energia de l'aigua escalfada es transfereix al refrigerant.
Per dur a terme aquesta tasca, la connexió al sistema de calefacció de l’acumulador de calor s’ha de realitzar el més a prop possible de la sortida de la caldera. A més, s’imposen els requisits de disseny següents:
- Calculeu el volum correctament. Depèn directament de la zona de la sala climatitzada;
- Aïllament tèrmic de les parets. Això és necessari per reduir les pèrdues de calor per garantir la màxima capacitat tèrmica;
- Possibilitat de funció addicional de subministrament d’aigua calenta sanitària (ACS).
Aquest sistema de calefacció amb un acumulador de calor pot reduir el consum de combustible fins a un 30%.
El nivell de confort augmenta significativament, cosa que s’expressa en mantenir la temperatura òptima durant molt de temps, fins i tot quan la caldera no funciona.
No obstant això, abans de planificar la fabricació i la instal·lació d’un acumulador de calor, s’han de tenir en compte els següents factors negatius:
- Disminució de l’eficiència. Com que una part de l'energia del refrigerant es destinarà a escalfar l'aigua, la temperatura dels radiadors serà més baixa que sense l'acumulador de calor;
- És important instal·lar un acumulador de calor casolà eficaç per escalfar només per a sistemes amb un mode de funcionament a alta temperatura (des de 80/60). En cas contrari, la pèrdua de calor a causa de l’escalfament de l’aigua reduirà significativament el grau d’escalfament de l’aire a les habitacions;
- Gran capacitat. Per acumular suficient energia, heu de triar acumuladors de calor amb una gran capacitat. Només així el seu treball serà realment efectiu.
Abans de l’autoproducció, primer heu de decidir el disseny òptim.
Visió general del model
Com a base per a un acumulador de calor casolà per a la calefacció, podeu considerar el model de fàbrica estàndard. És un contenidor amb diverses connexions. A l'interior hi ha una canonada en forma d'espiral, per on flueix el refrigerant. La canonada és de coure o acer galvanitzat.
Per augmentar l’eficiència del treball, es proporciona un element de calefacció addicional al disseny: un element de calefacció elèctric.
Serveix com a font alternativa d’energia tèrmica per mantenir la temperatura de l’aigua del dipòsit al nivell desitjat. S’ha de prestar una atenció especial al disseny i, en particular, per garantir el màxim aïllament tèrmic. Consta de dues parets, entre les quals hi ha una capa d’aïllament. Molt sovint es tracta de llana de basalt.Com a resultat, aquest acumulador de calor per a calderes de calefacció té les següents qualitats positives.
- Escalfament uniforme de l’aigua durant tot el volum total;
- La possibilitat de funcionament dels sistemes de calefacció amb l'ajut d'elements calefactors, fins i tot quan la caldera no funciona;
- Pèrdua mínima de calor per les parets de la caixa.
No obstant això, el cost d'aquesta estructura és elevat i la seva fabricació independent és problemàtica a causa de la complexitat. Per tant, s’utilitza sovint un esquema de calefacció diferent amb un acumulador de calor.
En aquest cas, l’estructura és un contenidor on s’instal·la una canonada de calefacció en espiral. Té quatre connexions per a la canonada recta i de retorn: entrada i sortida. La seva fabricació és molt més fàcil que per al model anterior. Per fer-ho, n'hi ha prou amb soldar el contenidor i fer-hi les canonades adequades.
Si el sistema de calefacció amb un acumulador de calor amb les seves pròpies mans segons l’esquema i el càlcul no preveu la connexió de fonts addicionals d’aportació d’energia, haureu de consultar especialistes sobre aquest tema.
Un dels avantatges d’aquest disseny és la baixa intensitat laboral del treball. Però és menys eficaç, cosa que afecta el temps de refredament de l’aigua. Es pot actualitzar instal·lant un element de calefacció elèctric. Un sistema de calefacció similar amb un petit acumulador de calor funcionarà fins i tot sense caldera. Però en aquest cas, el cost de l'electricitat augmentarà significativament. No es recomana utilitzar el sistema d’ACS, ja que la disminució de l’eficiència de la instal·lació serà gran.
Càlcul de la potència de l’acumulador de calor
El principal paràmetre tècnic de l’acumulador de calor és el seu volum útil. La quantitat d'energia calorífica que es pot acumular a l'aigua depèn d'això.
El càlcul correcte de l’acumulador de calor per escalfar s’inicia amb una anàlisi de la sala.
En primer lloc, es determina la seva àrea, en funció de la qual es calcula el valor mínim de potència necessari per escalfar totes les habitacions durant una hora. Això es fa mitjançant la fórmula següent:
Q = S / 10
On Q La pèrdua de calor de l’edifici o la quantitat d’energia per compensar-lo,S - la zona de la casa.
Per a una habitació amb una superfície de 90 m² cal generar 9 kW d’energia per hora. A continuació, hauríeu de calcular la quantitat d'energia emmagatzemada a l'acumulador de calor per escalfar 1 m³ d'aigua. Aquest indicador depèn de la seva temperatura. Per evitar càlculs llargs, la taula mostra dades per a diversos valors de transferència d’energia des del refrigerant a l’aigua del dipòsit.
| Temperatura, ° С | Energia kW / hora |
| 90/70 | 23,26 |
| 80/50 | 34,89 |
| 70/55 | 17,45 |
| 80/30 | 58 |
Suposem que la temperatura estàndard de calefacció és de 80/30. En aquest cas, quan es calcula un acumulador de calor per a la calefacció, dissenyat per a un funcionament efectiu durant 12 hores, el volum útil total serà igual a:
V = 12 * 9 / (58) = 1,86 m³
Per omplir aquest volum, caldrà fer una estructura cilíndrica amb un radi d’1 m i una alçada de 2,3 m.
Fer un acumulador de calor amb les teves pròpies mans
És possible fabricar un acumulador de calor per escalfar amb les seves pròpies mans? Per fer-ho, haureu de fer una estructura amb un volum calculat. El millor és utilitzar acer galvanitzat de parets gruixudes. Atès que les dimensions del futur tipus de bateria són prou grans, els treballs de soldadura haurien de confiar-se als professionals. Qualsevol defecte de la costura pot provocar tristes conseqüències: despresurització de tota l’estructura.
Per millorar les característiques de resistència, es recomana fer un recipient de dues capes. El material de la capa interior no s’ha de corroir sota la influència de l’aigua i les altes temperatures. La funda exterior ha de complir la funció de protecció mecànica. També haureu de triar el diàmetre correcte dels broquets per tal que la connexió de l’acumulador de calor al sistema de calefacció es faci sense adaptadors addicionals.
El treball es pot dividir en les següents etapes:
- Fabricació de canonades internes. El millor és fer-lo en forma d’U, mentre que l’alçada ha de ser 5-7 cm inferior a la del recipient;
- Soldadura del cilindre interior. S’ha de proveir de forats per a les canonades de derivació;
- Fabricació del cilindre exterior.
Un cop finalitzada la fabricació d’un acumulador de calor per al sistema de calefacció amb les vostres mans, cal comprovar-ne la resistència. Per a això, l'estructura s'omple d'aigua i s'observa visualment en absència de fuites o despresurització.
Per millorar les qualitats d’aïllament tèrmic, la paret exterior s’aïlla amb llana de basalt. En aquest cas, l’eficiència del sistema de calefacció amb un acumulador de calor augmentarà significativament, ja que les pèrdues de calor seran mínimes. El gruix de la capa protectora ha de ser com a mínim de 50 mm.
Funcions d’instal·lació i diagrama de connexió del dipòsit d’emmagatzematge
Per connectar l’acumulador de calor al sistema de calefacció, cal escollir la seva ubicació correctament. El millor és que es trobi a la rodalia immediata de la caldera. En aquest cas, la temperatura del refrigerant serà elevada, cosa que tindrà un efecte positiu sobre la velocitat d’escalfament de l’aigua del dipòsit.
També heu de fer-hi un pedestal, ja que la massa total de l’acumulador de calor ple serà força elevada. En el nostre cas, serà aproximadament igual a 2,1 tones. En una casa privada, cal preparar una fundació independent. Si el subministrament d’aigua calenta es proporciona en un sistema de calefacció amb acumulador de calor, s’hauria d’instal·lar un subministrament d’aigua a l’habitació. Es connecta al tanc mitjançant una vàlvula de tall. Per desgràcia, encara no hi ha esquemes generals per a la fabricació d’un acumulador de calor per a la calefacció. Molt sovint es guien per l’experiència personal.
Consells pràctics
Basant-se en la nombrosa experiència en la fabricació de bateries casolanes per a calefacció, es poden distingir diverses recomanacions:
- Es pot utilitzar mànega corrugada d’acer en lloc de la bobina de fàbrica. Aleshores, la superfície total d’intercanvi de calor augmentarà;
- Per no fabricar una estructura d'acer, es poden utilitzar contenidors de plàstic del volum adequat. Per mantenir la seva forma, han d’estar tancats en un marc de gelosia;
- Els petits acumuladors de calor per escalfar es poden utilitzar per alimentar el sistema de sòl d'aigua calenta.
Però, per a una àmplia zona de l’habitació, encara es recomana comprar models de fàbrica, ja que la seva força i funcionalitat van ser calculades per especialistes.
Quan escolliu acumuladors de calor ja preparats per a qualsevol caldera de calefacció, tingueu en compte el nombre de canonades d’entrada i sortida. La capacitat de connectar el dispositiu a un sistema de subministrament d’aigua calenta, la calefacció per terra radiant o l’ús d’una font alternativa de calefacció d’aigua (un col·lector solar) depèn d’això.
El vídeo mostra el treball d'un acumulador de calor emparellat amb una caldera de calefacció:
la bateria més senzilla i la més barata: la capacitat habitual de 5 metres cúbics. Equipat en conseqüència amb aïllament tèrmic. això és tot. A més de l’aïllament tèrmic, s’ha de protegir de la corrosió i cobrir-lo amb impermeabilització a l’exterior.
Aquesta capacitat no requereix costos costosos per a un intercanviador de calor intern (bobina). Per tant, per a equips de calefacció amb aquest tanc, no cal una bomba de bombament.
Es tracta d’un sistema de calefacció obert, sense bombejar el refrigerant. Això redueix encara més els costos energètics.
El sistema s’ha de realitzar jugant amb els diàmetres de les canonades. El primer fil es fa amb la canonada 2 ", el següent és 1 mida més petit - 1 3/4", el següent és 1,1 / 2 ", després 1 2/4" i l'últim és 1 ". Després de l’últim radiador, les canonades s’incrementen cap amunt de la mateixa manera fins a la caldera. Per a cada canvi de diàmetre de les canonades, es col·loca un radiador. Amb aquesta disposició no es necessiten bombes. L'acceleració és desitjable per fer-ho amb una caldera d'incendis i el manteniment (amb una elèctrica).