Comment pouvez-vous réduire les coûts fixes liés au maintien d'une température confortable dans votre maison ? Il existe de nombreux moyens vraiment efficaces, de l'installation de chaudières avec le rendement le plus élevé possible à l'installation de sources de chaleur alternatives. Mais l'un des plus productifs est un accumulateur de chaleur pour les systèmes de chauffage.
Ballons tampons pour le chauffage
Dans les systèmes de chauffage autonomes, le fonctionnement constant de la chaudière est presque toujours assuré. Cela entraîne une augmentation des coûts énergétiques et une diminution de la durée de vie des équipements coûteux en raison de leur usure. L'accumulateur de chauffage est conçu pour optimiser le fonctionnement de l'ensemble du système.
But des réservoirs tampons
Il s'agit d'un conteneur à l'intérieur duquel circule le réseau de chauffage. La chaleur transférée des tuyaux à l'eau dans le réservoir la réchauffe. Lorsque la chaudière est éteinte, la température du liquide de refroidissement diminue et le processus inverse commence - l'énergie thermique provient de l'eau dans le réservoir à travers les parois des tuyaux jusqu'au liquide de refroidissement. De cette façon, les accumulateurs de chaleur dans les systèmes de chauffage permettent de maintenir un niveau de chauffage confortable pendant longtemps après l'arrêt de la chaudière.
Pourquoi des ballons de stockage pour le chauffage ne sont-ils pas installés dans chaque système autonome ? Il y a un certain nombre de facteurs spécifiques qui doivent être pris en compte avant de les installer :
- Le volume... Pour maintenir la température dans une maison d'une superficie de 120 m² pendant 10 à 12 heures, un conteneur d'un volume de 1,5 à 1,8 m³ est nécessaire. Il n'est pas toujours possible de placer un tel accumulateur d'eau pour le chauffage dans le système;
- Le coût... Prix moyen d'un ballon tampon de 750 litres. est d'environ 90 mille roubles. En fait, il s'avère que l'accumulateur de chaleur dans le système de chauffage sera l'élément le plus cher.
Cette dernière est la principale raison de ne pas installer de capacité tampon thermique. Mais si vous faites des calculs approximatifs d'efficacité, il s'avère que le chauffage avec un accumulateur de chaleur nécessite 10 à 15 % moins de vecteur énergétique (gaz, bois de chauffage, charbon, etc.) par rapport au schéma traditionnel.
Le diamètre des raccords de réservoir connectés doit correspondre aux dimensions de la tuyauterie du système. Sinon, il y aura une résistance hydraulique excessive.
Conception de l'accumulateur de chaleur
Fabriquer sa propre batterie pour se chauffer à la maison n'apportera pas le résultat souhaité. Cela est dû aux spécificités de la conception et des matériaux utilisés. Il est presque impossible de fabriquer un tel char avec des moyens improvisés sans l'utilisation d'un équipement spécial.
En plus de la fonction principale de stockage de chaleur, la plupart des fabricants essaient d'améliorer la conception afin que le système de chauffage avec accumulateur de chaleur puisse être utilisé dans d'autres domaines du maintien de la vie d'une maison privée:
- Alimentation en eau chaude. L'eau chauffée dans le réservoir peut être utilisée comme alimentation en eau chaude - pour prendre une douche, faire la vaisselle, etc. L'essentiel est que le récipient soit indirectement chauffé;
- Élément de commutation pour le raccordement de sources de chaleur alternatives - systèmes solaires, pompes à chaleur. Ce système de chauffage avec accumulateur de chaleur vous permet de chauffer l'eau à l'aide de l'énergie solaire conditionnellement gratuite. En conséquence - une diminution des coûts d'exploitation;
- Raccordement de plusieurs chaudières dans un circuit. Ainsi, il est possible d'organiser le chauffage avec une chaudière à combustible solide et à gaz.
Pour réduire les pertes de chaleur dans les accumulateurs de chaleur des systèmes de chauffage, deux parois sont prévues - une extérieure et une intérieure. L'espace entre eux est rempli d'isolant, le plus souvent de laine de basalte. De plus, la plupart des modèles ont une source de chaleur supplémentaire - un élément chauffant électrique. Il permet de maintenir la température de l'eau dans les ballons de stockage pour le chauffage au niveau souhaité. Cela permet également d'utiliser le conteneur même lorsque la chaudière ne fonctionne pas comme une chaudière électrique ordinaire.
Lors de l'utilisation de sources de chaleur alternatives, il est recommandé d'acheter un réservoir avec deux circuits de tuyauterie.
Calcul de l'accumulateur de chauffage
En pratique, il faut d'abord calculer le volume optimal de l'accumulateur d'eau pour le chauffage. Il existe une idée fausse selon laquelle plus cet indicateur est élevé, mieux c'est. Mais lorsque le volume critique est dépassé, le taux de chauffage de l'eau dans le réservoir est considérablement réduit et il n'a tout simplement pas le temps d'atteindre la température requise. Cela est particulièrement vrai pour les systèmes avec un chauffage maximal de l'agent de chauffage jusqu'à 60 ° C (mode de chauffage à basse température).
La condition principale pour le fonctionnement du chauffage avec un accumulateur de chaleur est l'augmentation maximale du fonctionnement du système lorsque la chaudière est éteinte. Par conséquent, le principal indicateur lors du choix d'un ballon tampon en fonction de ses caractéristiques est le temps qu'il faut pour que l'eau qui y est chauffée se refroidisse.
Les erreurs les plus courantes lors du calcul d'un système de chauffage avec un accumulateur de chaleur:
- Seule la puissance nominale de la chaudière est prise en compte... Apparemment, le rapport est suffisant : 1 kW d'énergie nécessite de 25 à 50 litres de capacité. Mais comment, dans ce cas, prendre en compte le temps de refroidissement du liquide de refroidissement ?;
- Emplacement dans le système... Le rendement le plus élevé n'est atteint que pour un circuit de chauffage avec un accumulateur de chaleur, qui est installé immédiatement après la chaudière. Le transfert de chaleur sera alors optimal.
Pour effectuer le calcul, vous aurez besoin de connaître la puissance de la chaudière et le mode thermique du système. Supposons que le réchauffeur génère 22 kW / h. Dans ce cas, le mode de fonctionnement est 70/40 (70-40 = 30 °C). Dans ce cas, le volume optimal de l'accumulateur de chaleur dans le système de chauffage est :
(22 * 3600) / (4,187 * 30) = 633 kg ou 0,633 m³
Il reste maintenant à calculer le temps de chauffage de l'eau dans le récipient. Hélas, il n'y a pas de formule universelle pour cela. Il existe une grande dépendance aux caractéristiques de performance d'un modèle particulier d'accumulateur pour le système de chauffage. Mais ces données peuvent être extraites des instructions ou sur le site Web du fabricant. A titre d'exemple, on peut considérer la dépendance de la vitesse de chauffe du ballon de stockage Wirbel de différentes capacités sur la puissance de la chaudière.
En tenant compte de tous ces indicateurs, il est possible de calculer avec précision le volume approximatif de l'accumulateur de chaleur dans un système de chauffage particulier. Des calculs plus précis sont effectués à l'aide de systèmes logiciels spéciaux qui prennent en compte le taux de circulation du liquide de refroidissement, les pertes de chaleur et les changements possibles dans les modes de fonctionnement du chauffage.
Tout schéma de calcul doit tenir compte des recommandations des fabricants et des exigences de fonctionnement d'un système de chauffage autonome.
Installer un accumulateur de chaleur
L'installation correcte de l'accumulateur d'eau dans le chauffage dépend non seulement du temps de chauffage de l'eau qu'il contient, mais également de l'efficacité de l'ensemble du système. Le facteur déterminant est le mode de circulation du liquide de refroidissement - gravitationnel ou à l'aide d'une pompe. Dans le premier cas, des ballons de stockage sont installés dans le chauffage jusqu'au vase d'expansion supérieur, au plus près de la chaudière.
Il convient de garder à l'esprit que la vitesse de déplacement du liquide de refroidissement sera légèrement réduite. Ceci est dû à l'augmentation de la longueur du tube de surpression due à l'insertion d'un tronçon supplémentaire situé dans le réservoir.Pour un système gravitaire, il est recommandé de réduire le volume estimé du réservoir de 10 à 15 %.
Le lieu d'installation dans un système à circulation forcée n'est pas réglementé. Il est important que le niveau de chauffage du liquide de refroidissement dans les tuyaux de chauffage avec un accumulateur de chaleur soit maximal. En conséquence, le conteneur doit être situé à proximité de la chaudière en respectant les conditions suivantes :
- Le réservoir est placé après le groupe de sécurité ;
- La température dans la pièce où se trouve le conteneur doit être comprise entre 10 et 35 ° C;
- Accès gratuit à tous les branchements de la structure pour les travaux de réparation et d'entretien ;
- Possibilité de raccorder les tuyaux principal et de retour.
Le plus souvent, dans les systèmes de chauffage avec ballon de stockage de chaleur, il est installé directement dans la chaufferie. L'installation au-dessus du niveau de la chaudière n'est pas recommandée.
En plus de ces conditions, il peut y en avoir d'autres réglementées par le fabricant. Ils doivent être pris en compte non seulement lors du choix d'un emplacement pour l'installation du réservoir, mais également pour la régulation de la puissance de la chaudière.
Lors de l'installation d'un accumulateur de chaleur pour les systèmes de chauffage avec éléments chauffants électriques, il est recommandé de monter en plus un compteur d'électricité multitarif. Des économies substantielles peuvent alors être réalisées en incluant le chauffage électrique du réservoir la nuit.
Le matériel vidéo montre clairement le principe de fonctionnement d'un accumulateur de chaleur dans le système de chauffage d'une maison privée:
