Теплоаккумулятор для котлов отопления: Теплоаккумулятор в наличии для котлов отопления российского производства

Содержание

Теплоаккумулятор в наличии для котлов отопления российского производства

Описание

Теплоаккумулятор (второе название — буферная емкость) представляет собой теплоизолированный герметичный резервуар, работающий под давлением системы отопления.

Водяной теплоаккумулятор для отопления применяется в системах с твердотопливными и электрическими котлами для повышения удобства использования, эффективности и безопасности работы системы. Наиболее часто теплоаккумуляторы используются в частных загородных домах и на предприятиях, которые стремятся повысить свою энергоэффективность.

Достоинства при использовании в частных домах

Котел достаточно топить один раз в сутки Аккумулятор тепла значительно увеличивает объем системы отопления, что позволяет топить котел один раз в сутки, в сильные морозы – два раза в сутки.

В доме всегда тепло, даже утром Накопленное тепло равномерно в течение суток поступает из теплового аккумулятора в систему отопления. Используя теплоаккумулятор для отопления из нержавейки или конструкционной стали можно избежать таких сомнительных ухищрений, как прикрывание заслонки котла для увеличения времени горения, что категорически вредно для котла и снижает его срок службы из-за закоксовывания теплообменника, дымохода и образования разъедающего котел конденсата.

Котел максимально эффективен и экономичен Благодаря теплоаккумулятору, твердотопливный котел всегда работает в полную мощность, топливо полностью прогорает. Это повышает КПД котла до 80% и снижает количество потребляемого топлива на 40%, также предотвращает образование конденсата и закоксовывание теплообменника котла и дымохода, что положительно сказывается на их долговечности.

Безопасность и защита системы от перегревания На территории ЕС законодательно запрещена установка твердотопливных котлов без теплоаккумуляторов по соображениям экологичности и безопасности. Это связано с тем, что, если в системе отопления не установлен теплоаккумулятор, в случае отключения электричества и остановки циркуляционного насоса, высока вероятность перегревания и закипания котла. В худшем случае возможен даже взрыв котла – со всеми сопутствующими последствиями. Если же в системе установлен теплоаккумулятор, то при отключении электричества и прекращении циркуляции теплоносителя теплоаккумулятор аккумулирует избыток тепловой энергии и предотвращает возникновение негативных последствий перегревания системы.

Преимущества использования на предприятиях

Использование теплоаккумулятора на предприятии, позволяет задействовать невостребованные источники тепловой энергии для нужд отопления помещений. Среди таких источников: техническая горячая вода от технологических процессов, тепловая энергия, вырабатываемая в процессе работы систем кондиционирования и охлаждения и т.д.

Применение теплоаккумулятора в системах с электрическим котлом позволяет использовать двухтарифную систему расчета стоимости электроэнергии.

В этом случае электрический котел работает по льготному тарифу в ночное время, а теплоаккумулятор для отопления накапливает тепловую энергию, возвращая ее в систему уже в рабочее время, когда электроэнергия значительно дороже.

Если вы хотите купить теплоаккумулятор для котлов отопления российского производства Electrotherm, обратитесь к нашим консультантам или напишите на адрес [email protected].

Теплоаккумулятор Electrotherm 3000 B (на 3000 литров / 3 куба)

Внутренний бак из высокопрочной конструкционной стали с покрытием

Толщина стали от 3 мм, внутреннее покрытие состоит из керамики с особыми компонентами. Покрытие надежно защищает внутренний бак от коррозии и устойчиво к деформации. Теплоаккумуляторы с покрытием используются для нагрева и хранения питьевой воды, воды для санитарных нужд (душевые, прачечные, бассейны и т.п.) и воды для технических нужд, что подтверждается соответствующим экспертным заключением.

Снаружи бак покрывается специальной краской, которая обладает водоотталкивающими свойствами, служит для защиты бака от агрессивного воздействия окружающей среды и от внешних механических повреждений при транспортировке и подключении.

Интересный факт: для внешней покраски используется покрытие того же изготовителя, что и для Эйфелевой башни в Париже и моста «Золотые ворота» в Сан-Франциско.

Внутренний бак из высокопрочной конструкционной стали без покрытия

Толщина стали от 3 мм, емкости с баком из конструкционной стали применяются в замкнутых системах отопления в качестве теплоаккумулятора (буферной емкости) и в системах вентиляции в качестве холодоаккумулятора. Снаружи бак покрывается специальной краской, которая обладает водоотталкивающими свойствами, служит для защиты от внешнего воздействия коррозии, и внешних механических повреждений при транспортировке и подключении.

Внутренний бак из нержавеющей стали

Теплоаккумуляторы из нержавеющей стали используются для нагрева и хранения питьевой воды, воды для санитарных нужд (душевые, прачечные, бассейны и т.п.) и воды для технических нужд. Для изготовления применяется нержавеющая сталь европейского производства (Франция, Финляндия) марки AISI 321 с добавлением титана т.к. она обладает лучшими антикоррозионными свойствами, чем традиционно применяемые стали AISI 304 и AISI 304L.

Почему важна страна производства стали: свойства нержавеющей стали определяет содержание в ней легирующих добавок (по большей части хрома и никеля), которые и придают стали антикоррозионные свойства. В европейской стали содержание легирующих добавок выше, и сталь обладает более сильными антикоррозионными свойствами, в сравнении с некоторыми видами российской стали, где для удешевления используется минимальное количество легирующих добавок на нижней границе стандарта.

Теплоаккумуляторы всех типов проходят испытания избыточным давлением

Испытания проходит каждый произведенный теплоаккумулятор. Испытательное давление составляет до х2 от номинального рабочего давления. Это значит, что теплоаккумуляторы с рабочим давлением 3 бар испытывают под давлением 6 бар, что подтверждает исключительную надежность и качество оборудования

Высокая надежность теплоаккумуляторов Electrotherm обусловлена тщательным выбором материалов и использованием сварочного оборудования и оригинальных присадочных материалов ведущих европейских концернов.

Узнать больше о достоинствах продукции Electrotherm, Вы можете здесь ›.

Теплоаккумулятор Electrotherm 2000 B (на 2000 литров / 2 куба)

Внутренний бак из высокопрочной конструкционной стали с покрытием

Внутренний бак из высокопрочной конструкционной стали без покрытия

Внутренний бак из нержавеющей стали

Теплоаккумуляторы всех типов проходят испытания избыточным давлением

Узнать больше о достоинствах продукции Electrotherm, Вы можете здесь ›.

Каталог буферных емкостей,теплоаккумуляторов и теплонакопителей

Купить буферную емкость котла системы отопления. теплоаккумуляторы для твердотопливного котла.

Какие функции выполняет теплоаккумулятор в отопительной системе? Зачем нужна буферная емкость? Как рассчитать и выбрать теплонакопитель для твердотопливного котла, и системы отопления в целом?
На все эти вопросы мы постараемся вам ответить правдиво и максимально доступно, да для неподготовленного покупателя.

Как выбрать и подобрать буферную емкость (теплоаккумуляитор) к котлу и параметрам отопительной системы.

Многие покупатели думают, что буферная емкость необходима только для того, чтобы принимать невостребованное тепло от твердотопливного котла для его сохранения, и последующей отдачи в систему отопления. Но у теплоаккумуляторов есть не менее важное предназначение, а именно выравнивание температурного режима теплоносителя, выходящего от котла отопления. Это особенно важно, если теплогенератор имеет заведомо бОльшую мощность, чем реальное теплопотери дома и потребности в компенсации тепла через радиаторы.

Теплоаккумулятор для электрического котла.

Буферная емкость, работающая в паре с электрическим котлом отопления прекрасно дополняют друг друга, но при условии, если у вас есть тариф электроэнергии действительно очень дешевый. Именно в эти, как правило, ночные часы, тепло от электрокотла загружает теплоаккумяторов для следующих достижения следующих целей:
— увеличить временной промежуток между загрузкой топлива в основной твердотопливный котел. Особенно это важно в ночное время. если котел не длительного горения, а прогорает за 3-4 часа. С электрической энергией у вас будет совершенно спокойный сон, так как подкидывать уголь ночью не потребуется даже в самые холодные ночи.
— даже если взятое от электрокотла тепло не потребовалось в полном объема в ночное время, оно будет передано в отопительную систему днем, и никуда не пропадет, а просто отложит запуск осиного теплогенератора.
* Важно добавить, что практически все буферные накопители имеют в своей линейке модели оборудованные техническими отверстиями для установки электрических ТЭНов различной мощности (от 2 кВт до 48 кВт) сразу в буфер. Это очень удобное решение, так как вы сразу экономите деньги на электрическом котле, циркуляционном насосе, и трубах, автоматике. Электрическое тепла сразу остаётся в баке без теплопотерь.

Буферная емкость для газового или дизельного котла отопления.

Для котлов, которые не имеют инертности по прогоранию топлива, таких как газовый, дизельный, котел на отработанном масле, буферная емкость не требуется. Стоимость энергоносителя никак не зависит от времени суток, и никакой экономии с теплоаккумулятором вы в итоге не получите. Напольные газовые котлы, и котлы с надувной горелкой оборудованы современной автоматикой, и отключатся «без выбега» по команде термостата. Избыточного, невостребованного тепла они не вырабатывают, а значит и сохранить в итоге ничего не требуется.

Теплоаккумулятор (буферная емкость) в системе отопления

Буферная емкость — полезнейший элемент в системе отопление с твердотопливным котлом и с электрическим котлом. Но если теплоаккумулятор подключить не правильно, то он не будет выполнять свои функции как положено.

Аккумулятор тепла для системы отопления (Буферная емкость) представляет из себя большую емкость наполненную теплоносителем и подключенную в схеме между котлом и радиаторами.

Разберемся, зачем нужен теплоаккумулятор в системе отопления, в чем заключается особенность подключения буферной емкости, и какое объем потребуется.

Назначение теплоаккумулятора

Назначение теплоаккумулятора понятно из его названия – хранить в себе запас тепловой энергии. У твердотопливного котла действие периодическое. Температура теплоносителя на его выходе изменяется в зависимости от интенсивности горения и количества одновременно горящего топлива.

Удобно топить котел не чаще раза в сутки.
За одну топку он может выделить, к примеру, 100 кВт (30 кг дров или 13 кг угля при КПД 80%). Но такая энергия выделится за 3 – 4 часа, а нам нужно, чтобы она подпитывала систему отопления равномерно в течении 24 часов. Получается по 4 – 5 кВт. Сделать это поможет только буферная емкость.

Аккумулятором тепла в доме выступают сама система отопления, так как в ней немало жидкости – может быть 100 литров и больше. Также тепло хорошо аккумулируют тяжелые строительные материалы – цементнопесчаная стяжка, перегородки и стены из кирпича, бетона, шлакобетона.

В доме, где много тяжелых строительных материалов, где большая внутренняя теплоемкость, сохраняется особый комфорт из-за отсутствия резки скачков температуры и влажности. В каркасных домах сгладить дискомфорт призвана система вентиляции управляемая электроникой.

Чтобы поддерживать стабильную температуру на протяжении суток в холодное время при неработающем котле, одной внутренней теплоемкости дома будет мало, необходима буферная емкость.

Как применяется буферная емкость с электрическим котлом

С твердотопливным котлом все понятно, — буферная емкость нужна чтобы топить котел пореже.
Но зачем нужен теплоаккумулятор с электрическим котлом, который можно запрограммировать как угодно?

Ответ на вопрос заключается в ночном маленьком тарифе на электричество.

Если есть возможность подключить ночной тариф и достаточную электрическую мощность (трехфазное подключение), то отопление электрическим котлом будет оптимальным. Несмотря на повышенную стоимость электричества (даже ночной тариф! — 1,7 руб/кВт, для дров примерно 1,0– 1,3 руб /кВт) выбор в пользу электрокотла побеждает из-за самого комфортного пользования.

Буферная емкость накапливает энергию выработанную за ночь электрокотлом, а днем будет ее отдавать.

Можно ознакомится с выбором вида отопления для дома – что дешевле?

Как подключается буферная емкость

Лучше применить простую и надежную схему подключения буферной емкости.

На емкость подключаются два контура – с одной стороны котел с насосом. С другой стороны система отопления со своим насосом.

Правильное направление движения жидкости в буферной емкости сверху вниз (указано на схеме стрелкой). Тогда теплоаккумулятор будет нагреваться от котла, или, как говорят специалисты, — будет заряжаться. После выключения котла емкость будет остывать и отдавать разогретый теплоноситель на радиаторы и тепло на ГВС.

Но как этого добиться?
Достигается путем подбора производительности насосов. Как правило, контур котла короткий, поэтому при одинаковых насосах жидкость будет двигаться в емкости сверху вниз. Чтобы обеспечить в любом случае превосходство контура котла по производительности в систему всешжда вводят дроссельный кран, которым запирают контур отопления при необходимости.

Термометры и трехходовой клапан

Также в подключении радиаторов может быть применен трехходовой клапан с термоголовкой (на схеме не показан) который позволит забирать тепло из емкости понемногу в соответствии с настройками термоголовки.

Проверить же в каком направлении движется жидкость по емкости – снизу вверх или сверху вниз, можно с помощь термометров, установленных с двух сторон емкости на обратке. Некоторые теплоаккумуляторы снабжены градусниками.
Температура на обратке котла должна быть несколько больше, чем на обратке отопления. Тогда буферная емкость будет заряжаться.

Змеевик внутри буферной емкости обеспечит нагрев воды для горячего водоснабжения. Отдельный бойлер для ГВС не нужен.

Крайне важно, оградить твердотопливный котел от холодной обратки, ведь остывшую емкость не быстро разогреть, а также необходимо прекращать циркуляцию, когда котел погаснет. В противном случае он быстро охладит жидкость через свой теплообменник, ведь продувка на дымоход идет постоянно. Как подключить котел, чтобы он работал в оптимальном режиме – читайте на данном ресурсе.

Какой объем аккумулятора тепла выбрать

В подборе объема теплоаккумулятора для системы отопления важны не столько расчеты, сколько опыт эксплуатации и здравый смысл.

Весь нюанс выбора объема буферной емкости в том, что она стоит не мало, а дней с пиковыми холодами совсем не много.
Поэтому разумней не устанавливать емкость на 3 тонны, которая весьма дорогая, а в сильные морозы протопить несколько раз. Да к тому же и нагревать 3 тонны весьма долго, отопление получится не комфортным.

Практика показала, что оптимальным объемом, обеспечивающий достаточный комфорт, является одна тонна на 200 м кв. площади дома, если дом, конечно, утеплен как положено. Из этого расчета можно приблизительно принять: 100 м кв — 0,7 тонны, 300 м кв – 1,3 тонны.

Кстати, об утеплении – как утеплить дом, чтобы отопление было минимальным, читайте ЗДЕСЬ.

С буферной емкостью удобней использовать твердотопливный котел повышенной мощности, по принципу, — «Протопил один раз». Подбирается котел как минимум в 2 раза мощнее, чем по расчету теплопотерь. Если нужен на 15 кВт, — берем на 40 и не ошибаемся. Мощный твердотопливный котел, в отличие от других типов котлов всегда удобнее в эксплуатации.

Остается заметить, что сделать буферную емкость самостоятельно или пользоваться «самопалом» чаще не практичнее и не дешевле. Устройство сложное, требует защиты от коррозии, высокой теплоизоляции, правильного змеевика, лучшей циркуляции воды, и к тому же особой прочности. Так что думайте сами…

Теплоаккумулятор для котлов отопления — назначение, расчет и монтаж

Отсутствие возможности использовать в качестве источника энергии для обогрева жилья относительно недорогой природный газ вынуждает хозяев домов искать другие приемлемые решения. Так, в регионах, где нет особых проблем с заготовкой или приобретением дров, на помощь приходят твёрдотопливные котлы. Случается и так, что единственной альтернативой становится электрическая энергия. Кроме того, все активнее используются новые технологии, позволяющие направлять на нужды отопления энергию солнечного излучения.

Теплоаккумулятор для котлов отопления

Все эти подходы не лишены существенных недостатков. Так, к ним можно отнести неравномерность, выраженную периодичность поступления тепловой энергии. В случае с электрическим котлом основным негативным фактором будет высокая стоимость потребленной энергии. Очевидно, что существенно поднять экономичность системы отопления, улучшить эффективность, равномерность ее работы, максимально упростить эксплуатационные операции помогло бы включение в общую схему специального прибора, который стал бы накапливать невостребованную в текущий момент тепловую энергию и отдавать ее по мере необходимости. Именно такую функцию выполняет теплоаккумулятор для котлов отопления.

Основное предназначение теплоаккумулятора системы отопления

Простейшая система отопления с твердотопливным котлом обладает выраженной цикличностью работы. После загрузки дров и их розжига, котел постепенно выходит на максимальную мощность, активно передавая тепловую энергию в контуры отопления. Но по мере прогорания загрузки теплоотдача начинает постепенно снижаться, и теплоноситель, разносимый по радиаторам, остывает.

Работа обычного твердотопливного котла характеризуется выраженным чередованием пиков и «провалов» в выработке тепловой энергии

Получается, что в период пиковой выработки тепла оно может остаться невостребованным, так как настроенная, оснащенная термостатическим регулированием система отопления лишнего не возьмет. Но в период догорания топлива и, тем более, простоя котла тепловой энергии будет явно недоставать. В итоге часть топливного потенциала расходуется просто впустую, но при этом хозяевам приходится достаточно часто заниматься загрузкой дров.

В определенной степени остроту этой проблемы можно снизить установкой котла длительного горения, но полностью снять – не получается. Несовпадение пиков выработки тепла и его потребления может оставаться достаточно существенным.

В случае с электрокотлом на первый план выступает высокая стоимость потребляемой энергии, что заставляет хозяев задуматься о максимальном использовании оборудования в периоды действия льготных ночных тарифов и минимизации потребления в дневные часы.

Выгоды использования дифференцированной тарификации электроэнергии
При грамотном подходе к потреблению электроэнергии льготные тарифы могут принести весьма ощутимую экономию средств. Об этом подробно рассказано в специальной публикации портала, посвященной двухтарифным электросчетчикам.

Напрашивается очевидное решение – накапливать тепловую энергию ночью, чтобы достичь минимального потребления ее днем.

Еще ярче выражена периодичность выработки тепловой энергии в случае использования солнечных коллекторов. Здесь прослеживается зависимость не только от времени суток (ночью поступление вообще нулевое).

Работа солнечного коллектора очень зависима и от времени суток, и от погоды

Не поддаются никакому сравнению пики нагрева в яркий солнечный день или в пасмурную погоду. Понятно, что напрямую ставить свою систему отопления в зависимость от текущих «капризов» природы – никак нельзя, но и пренебрегать столь мощным дополнительным источником энергии также не хочется. Очевидно, что требуется какое-то буферное устройство.

Эти три примера, при всей их разноплановости, объединяет одно общее обстоятельство – явное несовпадения пиков выработки тепловой энергии с рациональным равномерным ее использованием на нужды отопления. Для устранения этого дисбаланса и служит специальный прибор, называемый теплоаккумулятором (тепловым накопителем, буферной емкостью).

Цены на теплоаккумуляторы Hajdu

~~теплоаккумулятор Hajdu~~

Принцип его действия основан на высокой теплоемкости воды. Если значительный ее объем в период пикового поступления тепловой энергии разогреть до необходимого уровня, то в течение определенного периода можно для нужд отопления использовать этот накопленный энергетический потенциал. Для примера, если сравнивать теплофизические показатели, то всего один литр воды при остывании на 1°С способен разогреть кубометр воздуха на целых 4 °С.

Тепловой аккумулятор всегда представляет собой объемный резервуар с эффективной внешней термоизоляцией, подключенный к контуру (контурам) источника тепла и контурам отопления. Простейшую схему лучше рассмотреть на примере:

Наглядная демонстрация принципа работы простейшего теплового аккумулятора

Самый простой по конструкции теплоаккумулятор (ТА) – это вертикально расположенный объемный бак, в который с двух противоположный сторон врезаны четыре патрубка. С одной стороны он подключён к контуру твердотопливного котла (КТТ), а с другой – к разведенному по дому контуру отопления.

После загрузки и розжига котла циркуляционный насос (Nк) этого контура начинает прокачивать теплоноситель (воду) через теплообменник. Из нижней части ТА в котел поступает остывшая вода, а в верхнюю прибывает разогретая в котле. Из-за существенной разницы плотности остывшей и горячей воды ее активного перемешивания в баке не будет – в процессе горения топливной закладки будет происходить постепенное заполнение ТА горячим теплоносителем. В итоге, при правильном расчете параметров, после полного прогорания заложенного горючего, емкость будет заполнена горячей водой, разогретой до расчетного уровня. Вся потенциальная энергия топлива (за вычетом, конечно, неизбежных потерь, отраженных в КПД котла), преобразована в тепловую, которая накоплена в ТА. Качественная термоизоляций позволяет сохранять температуру в баке в течение многих часов, а иногда даже – и дней.

Вторая стадия – котел не работает, но функционирует система отопления. С помощью собственного циркуляционного насоса контура отопления происходит прокачка теплоносителя по трубам и радиаторам. Забор производится сверху, из «горячей» зоны. Интенсивного самостоятельного перемешивания опять же не наблюдается – по уже упомянутой причине, и в трубу подачи поступает горячая вода, снизу возвращается охлажденная, и бак постепенно отдает свой нагрев в направлении снизу вверх.

На практике, в процессе топки котла отбор теплоносителя в систему отопления, как правило, не прекращается, и ТА будет накапливать лишь избыточную энергию, которая в текущий момент остается невостребованной. Но при правильном расчете параметров буферной емкости, ни один киловатт тепловой энергии не должен пропасть даром, и к концу цикла топки котла ТА должен быть в максимальной мере «заряжен».

Понятно, что цикличность работы подобной системы с установленным электрическим котлом будет завязана на льготные ночные тарифы. Таймер блока управления включит и выключит питание в установленный срок вечером и утром, а в течение дня контуры отопления будут питаться только (или преимущественно) из теплоаккумулятора.

Конструктивные особенности и основные схемы подключения различных теплоаккумуляторов

Итак, теплоаккумулятор всегда представляет собой объемный резервуар вертикального цилиндрического исполнения, имеющий высокоэффективную термоизоляцию и снабженный патрубками для подключения контуров генерации тепла и его потребления. А вот внутренняя конструкция может различаться. Рассмотрим основные типы существующих моделей.

Основные типы конструкций теплоаккумуляторовТеплоаккумулятор с прямым подключением контуров выработки и потребления тепловой энергии

1 – Самый простой тип конструкции ТА. Подразумевается прямое подключение и источников тепла, и контуров потребления. Такие буферные емкости используются в следующих случаях:

Если в котле и во всех контурах отопления применяется одинаковый теплоноситель.
Если максимально допустимое давление теплоносителя в контурах отопления не превышает аналогичный показатель котла и самого ГА.

В том случае, когда требование выполнить невозможно, подключение контуров отопления может производиться через дополнительные внешние теплообменники

Если температуры в трубе подачи на выходе их котла не превышает допустимой температуры в контурах отопления.

Впрочем, это требование также может быть обойдено при установке на контуры, требующие более низкого температурного напора, смесительных узлов с трёхходовыми кранами.

Теплоаккумулятор со встроенным теплообменником

2 – Теплоаккумулятор снабжен внутренним теплообменником, расположенным в нижней части емкости. Теплообменник обычно представляет собой спираль, свитую из стальной нержавеющей трубы, обычной или гофрированной. Таких теплообменников может быть несколько.

Подобный тип ТА применяется в следующих случаях:

Если показатели давления и достигаемой температуры теплоносителя в контуре источника тепла существенно превосходят допустимые значения для контуров потребления и для самой буферной емкости.
Если есть необходимость подключения нескольких источников тепла (по бивалентному принципу). Например, на помощь котлу приходят гелиосистема (солнечный коллектор) или геотермальный тепловой насос. При этом чем меньше температурный напор источника тепла, тем ниже должен в ТА размещаться его теплообменник.
Если в контурах источника тепла и потребления используется различный тип теплоносителя.

В отличие от первый схемы, такому ТА свойственно активное перемешивание теплоносителя в емкости – нагрев происходит в нижней ее части, и менее плотная горячая вода стремится вверх.

На схеме по центру ГА показан магниевый анод. За счет более низкого электропотенциала он «оттягивает» на себя ионы тяжелых солей, не допуская зарастания накипью внутренних стенок бака. Подлежит периодической замене.

Теплоаккумулятор со встроенным проточным теплообменником горячего водоснабжения

3 – Теплоаккумулятор дополнен проточным контуром горячего водоснабжения. Вход холодной воды осуществляется снизу, подача до точки горячего водоразбора, соответственно, снизу. Большая часть теплообменника расположена в верхней части ТА.

Такая схема считается оптимальной для условий, когда потребление горячей воды отличается достаточной стабильностью и равномерностью, без выраженных пиковых нагрузок. Естественно, теплообменник должен быть исполнен из металла, отвечающего нормам пищевого водопотребления.

В остальном же схема схода с первой, с прямым подключением контуров генерации тепла и его потребления.

Теплоаккумулятор со встроенным баком горячего водоснабжения

4 – Внутри теплоаккумулятора размещен бак для создания запаса горячей воды для бытового потребления. По сути, такая схема напоминает встроенный бойлер косвенного нагрева.

Применение подобной конструкции в полной мере оправдано в случаях, когда пик выработки тепловой энергии котлом не совпадает с пиком потребления горячей воды. Иными словами, когда сложившийся в доме бытовой уклад предполагает массовое, но довольно непродолжительное расходование горячей воды.

Все перечисленные схемы могут варьироваться в различных комбинациях – выбор конкретной модели зависит от сложности создаваемой системы отопления, количества и типа источников тела и контуров потребления. Обратите внимание, в большинстве теплоаккумуляторов предусмотрено множество выходных патрубков, разнесенных по вертикали.

Разнесенные по вертикали патрубки подключения контуров позволяют оптимально использовать образующийся в теплоаккумуляторе температурный градиент

Дело в том, что при любой схеме внутри буферной емкости так или иначе образуется температурный градиент (разница в температурном напоре по высоте). Появляется возможность подключения контуров системы отопления, требующих различных температурных режимов. Это существенно облегчает окончательное термостатическое регулирование теплообменных приборов (радиаторов или «теплых полов»), с минимальными ненужными потерями энергии и снижением нагрузки на регулирующие устройства.

Типовые схемы подключения теплоаккумуляторов

Теперь можно рассмотреть основные схемы установки теплоаккумуляторов в систему отопления.

Иллюстрация	Краткое описание схемы
	Температурный режим и давление одинаковы в котле и в контурах отопления. Требования к теплоносителю совпадают. На выходе из котла и в ТА поддерживается постоянная температура. На приборах теплообмена регулировка ограничивается только количественным изменением проходящего через них теплоносителя.
	Подключение в самому теплоаккумулятору, в принципе, повторяет первую схему, но регулировка режимов работы теплообменных приборов осуществляется по качественном принципу – с изменением температуры теплоносителя. Для этого в схему включены термостатические узлы смешения, например, трехходовые клапаны. Такая схема позволяет наиболее рационально использовать накопленный теплоаккумулятором потенциал, то есть его «заряда» хватит на более продолжительное время.
	Такая схема, с циркуляцией теплоносителя в малом контуре котла через встроенный теплообменник, применяется, когда давление в этом контуре превышает допустимое в приборах отопления или в самой буферной емкости. Второй вариант – в котле и в контурах отопления применены разные теплоносители.
	Исходные условия аналогичны схеме №3, но применен внешний теплообменник. Возможные причины такого подхода: — площади теплообмена встроенного «змеевика» недостаточно для поддержания требуемой температуры в телоаккумуляторе. – ранее уже был приобретён ТА без внутреннего теплобменника, а модернизация системы отопления потребовала именно такого подхода.
	Схема с организацией проточного обеспечения горячей водой через встроенный спиралевидный теплообменник. Рассчитана на равномерное потребление горячей воды, без пиковых нагрузок.
	Такая схема, с использованием теплоаккумулятора со встроенным баком, рассчитана на пиковое потребление горячей воды, но не отличающееся высокой положительностью. После расходования созданного запаса и, соответственно, заполнения ёмкости холодной водой, нагрев до требуемой температуры может занять достаточно много времени.
	Бивалентная схема, позволяющая задействовать в системе отопления дополнительный источник тепловой энергии. В данном случае упрощенно показан вариант с подключением солнечного коллектора. Этот контур подключается к теплообменнику в нижней части теплоаккумулятора. Обычно подобная система рассчитывается таким образом, что основным источником является именно солнечный коллектор, а котел включается по мере необходимости, для догрева, при недостаточности энергии от основного. Солнечный коллектор, конечно, не догма – на его месте может быть и второй котел.
	Схема, которую можно назвать мультивалентной. В данном случае показано применение трех источников тепловой энергии. В роли высокотемпературного выступает котел, который, опять же, может играть лишь вспомогательную роль в общей схеме нагрева. Солнечный коллектор – по аналогии с предыдущей схемой. Кроме того, используется еще один низкотемпературный источник, который, вместе с тем отличается стабильностью и независимостью от погоды и времени суток – геотермальный тепловой насос. Чем меньше температурный напор из подключенного источника энергии, тем ниже место его подключения к теплоаккумулятору.

Безусловно, схемы даны в очень упрощенном виде. А на деле подключение теплоаккумулятора в сложные, разветвленные системы, с различными контурами отопления, да еще и получающие нагрев от источников различной мощности и температуры, требуют высокопрофессионального проектирования с инженерными теплотехническими расчетами, с применением множества дополнительных регулировочных устройств.

Один из примеров – показан на рисунке:

Пример системы с несколькими источниками тепла и различными контурами отопления и ГВС

1 – твёрдотопливный котёл.

2 – электрический котел, включающийся лишь по мере необходимости и только в период действия льготного тарифа.

3 – специальный блок подмешивания в контуре высокотемпературного котла.

4 – гелио-станция, солнечный коллектор, который в погожие дни может выполнять роль основного источника тепловой энергии.

5 – теплоаккумулятор, к которому сходятся все контуры генерации тепла и его потребления.

6 – высокотемпературный контур отопления с радиаторами, с регулировкой режимов по количественному принципу – только и использованием запорной арматуры.

7 – низкотемпературный контур отопления – «теплый пол», в котором обязательно предусматривается качественное регулирование температуры нагрева теплоносителя.

8 – проточный контур горячего водоснабжения, снабженный собственным смесительным узлом для качественного регулирования температуры бытовой горячей воды.

Кроме всего перечисленного, в теплоаккумулятор могут быть встроены собственные электрические нагреватели – ТЭНы. Иногда бывает выгодно поддерживать с их помощью заданную температуру, не прибегая, например, лишний раз к неплановой растопке твердотопливного котла.

Дополнительный ТЭН, оснащенный собственной термостатической системой

Специальные дополнительные ТЭНы можно приобрести отдельно – их монтажная резьба обычно адаптирована к гнездам подключения, имеющимся на многих моделях тепловых аккумуляторов. Естественно, подключение электричество подогрева потребует установки дополнительного термостатического блока, который обеспечит включение ТЭНов только при падении температуры в ТА ниже установленного пользователем уровня. Некоторые нагреватели уже оснащены встроенным терморегулятором подобного типа.

Цены на теплоаккумуляторы S-Tank

~~Теплоаккумулятор S-Tank~~

Видео: Рекомендации специалиста по созданию системы отопления с твердотопливным котлом и теплоаккумулятором

Что необходимо учитывать при выборе теплоаккумулятора

Безусловно, подбор теплоаккумулятора рекомендуется проводить еще на стадии проектирования системы отопления дома, руководствуясь расчетными данными специалистов. Тем не менее, обстоятельства бывают разными, и знать основные критерии оценки такого прибора – все же нужно.

На первом месте всегда будет стоять вместительность этой буферной емкости. Эта величина рассчитывается в соответствии с параметрами создаваемой системы, мощностью котла, необходимого количества энергии для нужд отопления, горячего водоснабжения. Одним словом, ёмкость должна быть таковой, чтобы обеспечить накопление всего избыточного на данный момент тепла, не допуская его потерь. О некоторых правилах расчета емкости будет рассказано ниже.
От емкости, естественно, напрямую зависят габариты изделия и его масса. Эти параметры также являются определяющими – далеко не всегда и не везде получается разместить в выделенном помещении теплоаккумулятор необходимого объема, так что вопрос должен продумываться заранее. Случается, что баки большого объёма (свыше 500 литров) не проходят в стандартные дверные проемы (800 мм). При оценке массы ТА она должна учитываться вместе во всем объемом воды полностью заполненного прибора.
Следующий параметр – максимально допустимое давление в создаваемой или уже функционирующей системе отопления. Аналогичный показатель ТА должен быть, во всяком случае, не ниже. Это будет зависеть от толщины стенок, типа материала изготовления, и даже формы емкости. Так, в буферных емкостях, рассчитанных на давление свыше 4 атмосфер (бар) обычно верхняя и нижняя крышки имеют сферическую (тороидальную) конфигурацию.

Теплоаккумулятор из нержавеющей стали, с крышками тороидальной формы, заключенный в термоизоляционный кожух.

Материал изготовления емкости. Баки из углеродистой стали, с антикоррозийным покрытием стоят дешевле. Емкости из нержавейки, безусловно, дороже, но и гарантийный срок их эксплуатации тоже значительно выше.
Наличие дополнительных встроенных теплообменников для контуров отопления или горячего водоснабжения. Об их предназначении уже упоминалось выше – выбираются модели в зависимости от общей сложности системы отопления.
Наличие дополнительных опций – возможности встраивания ТЭНов, установки контрольно-измерительных приборов, устройств обеспечения безопасности – предохранительных клапанов, воздухоотводчиков и т.п.
Обязательно оценивается толщина и качество внешней термоизоляции корпуса ТА, чтобы не пришлось заниматься этим вопросом самостоятельно. Чем лучше изолирован бак, тем естественно, дольше будет в нем храниться «тепловой заряд».

Особенности монтажа тепловых аккумуляторов

Установка теплового аккумулятора подразумевает соблюдение определенных правил:

Все подключаемые контуры должны подсоединяться резьбовыми муфтами или фланцами. Сварных соединений не допускается.
Подключаемые трубы не должны оказывать на патрубки ТА никакой статической нагрузки.
Рекомендуется на всех подключаемых к ТА трубах установить запорную арматуру.
На всех используемых входах и выходах устанавливаются приборы визуального контроля температуры (термометры).
В нижней точке ТА или на трубе в непосредственной близости от него должен стоять дренажный вентиль.
На всех трубах входа в теплоаккумулятор устанавливаются фильтры механической очистки воды – «грязевики».
Во многих моделях сверху предусмотрен патрубок для подсоединения автоматического воздухоотводчика. Если такового нет, то воздухоотводчик обязательно устанавливается на самом верхнем выходном патрубке.
В непосредственной близости от теплоаккумулятора предусматривается установка манометра и предохранительного клапана.
Вносить какие бы то ни было самостоятельные изменения в конструкцию теплоаккумулятора, не оговоренные производителем – категорически запрещается.
Установка ТА должна проводиться только в отапливаемом помещении, исключающем вероятность замерзания жидкости.
Заполненный водой резервуар может иметь весьма значительную массу. Площадка род него должна быть способна выдержать столь высокую нагрузку. Нередко для этих целей приходится подливать специальный фундамент.
Как бы ни устанавливался теплоаккумулятор, при этом должен обеспечиваться свободный поход к ревизионному люку.

Проведение простейших расчетов параметров теплоаккумулятора

Как уже упоминалось выше, всесторонний расчет системы отопления с несколькими контурами выработки и потребления тепловой энергии – это задача, посильная только специалистам, так как приходится учитывать очень много разносторонних факторов. Но определённые вычисления можно провести и собственными силами.

Например, в доме установлен твердотопливный котел. Известна его мощность, вырабатываемая при полной топливной загрузке. Экспериментальным путем определено время сгорания полной закладки дров. Планируется приобретение теплоаккумулятора, и необходимо определить, какой объем потребуется, чтобы гарантированно полезно использовать все выработанное котлом тепло.

За основу возьмем известную формулу:

W = m × с × Δt

W — количество тепла необходимое, чтобы нагреть массу жидкости (m) с известной теплоемкостью (с) на определенное количество градусов (Δt).

Отсюда несложно вычислить массу:

m = W / (с × Δt)

Не помешает принять в расчет КПД котла (k), так как потери энергии так или иначе неизбежны.

W = k × m × с × Δt, или

m = W / (k × с × Δt)

Теперь разбираемся с каждым из значений:

m – искомая масса воды, из которой, зная плотность, несложно будет определить и объем. Не будет большой ошибкой посчитать из расчета 1000 кг = 1 м³.
W – избыточное количество тепла, вырабатываемое в период топки котла.

Его можно определить, как разницу значений энергии, выработанной за время сгорания топливной закладки и затраченной в тот же период на отопление дома.

Максимальная мощность котла обычно известна – это паспортная величина, рассчитанная на оптимальные воды твёрдого топлива. Она показывает количество тепловой энергии вырабатываемой котлом в единицу времени, например, 20 кВт.

Любой хозяин всегда довольно точно знает, в течение какого времени у него прогорает топливная закладка. Допустим, это будет 2,5 часа.

Далее, необходимо знать, какое количество энергии в это время может быть израсходовано на отопление дома. Одним словом, необходимо значение потребности конкретного здания в тепловой энергии для обеспечения комфортных условий проживания.

Такой расчет, если значение необходимой мощности неизвестно, можно произвести самостоятельно – для этого есть удобный алгоритм, приведенный в специальной публикации нашего портала.

Как самостоятельно провести тепловой расчет для собственного дома?
Информация о количестве необходимой тепловой энергии для отопления дома бывает достаточно часто востребована – при выборе оборудования, расстановке радиаторов, при проведении утеплительных работ. С алгоритмом расчета, включающим удобный калькулятор, читатель может познакомится, открыв по ссылке публикацию, посвященную требованиям к установке газовых котлов.

Например, для отопления дома требуется 8,5 кВт энергии в час. Значит, за 2,5 часа сгорания топливной закладки будет получено:

20 × 2,5 = 50 кВт

За этот же период будет потрачено:

8,5 × 2,5 = 21,5 кВт

Избыточное тепло, которое необходимо сохранить в теплоаккумуляторе:

W = 50 – 21,5 = 28,5 кВт

k – КПД котельной установки. Обычно указывается в паспорте изделия в процентах (например, 80%) или десятичной дробью (0,8).
с – теплоемкость воды. Это – табличная величина, которая равна 4,19 кДж/кг×°С или 1,164 Вт×ч/кг×°С или 1,16 кВт/м³×°С.
Δt – разница температур, на которую необходимо подогреть воду. Ее можно определить для своей системы опытным путем, промерив значения на трубе подачи и обратки при работе системы на максимальной мощности.

Допустим, что это значение равно

Δt = 85 – 60 = 35 °С

Итак, все значения известны, и осталось лишь подставить их в формулу:

m = 28500 / (0,8 × 1,164 × 35) = 874,45 кг.

Таким образом, чтобы полностью сохранить все выработанное котлом тепло при его работе на полной мощности потребуется 875 кг воды, то есть емкость примерно в 0,875 м³.

Такой же подход можно применить и в случае, если рассчитывается объем теплоаккумулятора, подключённого к электрическому котлу. Единственная разница – для расчета принимается не время топки, а временной интервал льготного тарифа, например, с 23.00 до 6.00 = 7 часов. Чтобы «унифицировать» эту величину, ее можно назвать, например, «период активности котла».

Чтобы упростить читателю задачу, ниже размещен специальный калькулятор, который позволит быстро рассчитать рекомендуемый объем теплового аккумулятора для имеющегося (планируемого к установке) котла.

Калькулятор расчета необходимого объема теплоаккумулятора

Перейти к расчётам

Полученное значение округляется в большую сторону и становится ориентиром при подборе оптимальной модели теплоаккумулятора. Они в специальных магазинах представлены в различном объемном исполнении.

Достоинства и недостатки включения в систему отопления теплоаккумулятора

Итак, подводя итоги публикации, вкратце сформулируем «плюсы» и «минусы» применения теплоаккумуляторов.

К достоинствам можно смело отнести следующее:

Достигается экономия энергоресурсов, особенно в приложении к твёрдому топливу – выработанное тепло используется в максимальной мере. Возрастает КПД котла и всей системы отопления в целом.
Котлы и другие элементы системы отопления получают надежную защиту от перегрева.
Сводится до возможного минимума необходимость вмешательства в работу системы, сокращается количество загрузок твёрдого топлива.
Вся система работает более плавно и легко поддается контролю и точным регулировкам. Обеспечивается стабильный установленный нагрев во всех помещениях дома.
Появляется возможность подключения альтернативных источников энергии. При грамотном подходе это дает нешуточную экономию денежных средств. Например, в дневное время основная нагрузка ложится на гелио-станцию, ночью, пока действует льготный тариф, «эстафету» перехватывает тепловой насос, а возможную недостачу компенсирует компактный газовый котел.
Установкой теплового аккумулятора одновременно можно решить и проблему горячего водоснабжения своего жилья.

Недостатков немного, но о них тоже следует упомянуть:

Установка будет иметь какой-то смысл, если мощность котла или иных источников тепла существенно, как минимум вдвое, превышает расчетные значения потребной тепловой энергии для отопления жилья.
Система с теплоаккумулятором всегда обладает очень высокой инерционностью, то есть от момента пуска д выхода в расчетный режим работы может пройти немало времени. Нет смысла применять ее в с системах отопления, где требуется быстрый нагрев помещений, например, в загородных домах, которые посещаются хозяевами зимой лишь время от времени.
Оборудование, как правило, очень громоздкое, что создает немало проблем при его транспортировке, разгрузке, заносе в помещения и монтаже. Так как обязательным условием является установка ТА в непосредственной близости к котлу, для котельной потребуется весьма немалая площадь.
Тепловые аккумуляторы относятся к категории дорогостоящих покупок – их цена вполне сопоставима, а нередко даже превосходит стоимость котлов. Правда, высока вероятность того, что затраты быстро окупятся экономией на энергоресурсах.

Правда, последний из перечисленных недостатков подвигает народных умельцев к разработке и монтажу собственных моделей теплоаккумуляторов.

Сложно ли изготовить теплоаккумулятор самостоятельно?
Наверное, российскому самодеятельному мастеру – все по плечу! Для примера — технологические рекомендации по самостоятельному изготовлению теплового аккумулятора приведены в специальной публикации нашего портала.

Видео: преимущества системы отопления со встроенным теплоаккумулятором

Как выбрать и подключить теплоаккумулятор для котла

Котельные установки на твердом топливе не могут работать долгое время без вмешательства человека, который должен периодически загружать в топку дрова. Если этого не сделать, система начнет остывать, температура в доме будет понижаться. В случае отключения электроэнергии при полностью разгоревшейся топке появляется опасность вскипания теплоносителя в рубашке агрегата и последующее ее разрушение. Все эти проблемы можно решить, установив теплоаккумулятор для котлов отопления. Он также сможет выполнять функцию защиты чугунных установок от растрескивания при резком перепаде температур сетевой воды.

Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором

Расчет буферной емкости для котла

Роль аккумулятора тепла в общей схеме отопления следующая: в процессе работы котла в штатном режиме накапливать тепловую энергию, а после затухания топки отдавать ее радиаторам в течение определенного промежутка времени. Конструктивно теплоаккумулятор для твердотопливного котла представляет собой утепленную емкость для воды расчетной вместительности. Она может устанавливаться как в помещении топочной, так и в отдельной комнате дома. Ставить такой бак на улице не имеет смысла, так как вода в нем будет остывать гораздо быстрее, чем внутри здания.

Подключение теплоаккумулятора к твердотопливному котлу

Учитывая наличие свободного места в доме, расчет теплоаккумулятора для твердотопливного котла на практике производится так: вместительность бака принимается из соотношения 25—50 л воды на 1 кВт мощности, необходимой для обогрева дома. Для более точного расчета буферной емкости для котла предполагается, что вода в баке нагреется во время работы котельной установки до 90 ⁰С, а после отключения последней отдаст тепло и остынет до 50 ⁰С. Для разницы температур в 40 ⁰С значения отдаваемого тепла при различных объемах бака представлены в таблице.

Таблица значений отдаваемого тепла при различных объемах бака

Объем тепловогоаккумулятора, м³	0.35	0.5	0.8	1	1.5	2	3	3.5
Величина отдаваемого теплапри разности температур в 40 ⁰С, кВт/ч	20	30	45	58	85	115	170	210

Даже если в здании есть место для установки большой емкости, это не всегда имеет смысл. Следует помнить, что большое количество воды потребуется нагреть, тогда мощность самого котла должна быть изначально в 2 раза больше, чем нужно для обогрева жилища. Слишком маленький бак не будет выполнять своих функций, так как не сможет накопить достаточное количество тепла.

Простая схема включения с подмешиванием

Аккумулирующее устройство может включаться в систему по разным схемам. Простейшая обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором пригодна для работы с гравитационными системами подачи теплоносителя и будет действовать при отключении электричества. Для этого бак надо установить выше радиаторов отопления. Схема включает в себя циркуляционный насос, термостатический трехходовой клапан и обратный клапан. В начале цикла разогрева вода, побуждаемая насосом, проходит по подающему трубопроводу от источника тепла через трехходовой клапан на отопительные приборы. Это продолжается до тех пор, пока температура подачи не достигнет определенного значения, например, 60 ⁰С.

Теплоаккумулятор для котлов отопления

При этой температуре клапан начинает подмешивать в систему холодную воду из нижнего патрубка бака, соблюдая на выходе установленную температуру 60 ⁰С. Через верхний патрубок, напрямую соединенный с котлом, в бак начнет поступать нагретая вода, аккумулятор начнет заряжаться. При полном сгорании дров в топке температура в подающей трубе начнет понижаться. Когда она станет меньше 60 ⁰С, термостат будет постепенно перекрывать подачу от источника тепла и открывать поток воды из бака. Тот, в свою очередь, будет постепенно наполняться холодной водой из котла и в конце цикла трехходовой клапан вернется в первоначальное положение.

Обратный клапан, включенный параллельно трехходовому термостату, включается в работу при остановке циркуляционного насоса. Тогда котел с теплоаккумулятором станут работать напрямую, теплоноситель пойдет к приборам отопления напрямую из емкости, которая будет пополняться водой от источника тепла. Термостат в этом случае не принимает участия в работе схемы.

Схема с гидравлическим разделением

Другая, более сложная схема подключения, подразумевает бесперебойную подачу электроэнергии. Если это обеспечить невозможно, то надо предусмотреть присоединение к сети через бесперебойный источник питания. Другой вариант – использование дизельных или бензиновых электростанций. В предыдущем случае подключение теплоаккумулятора к твердотопливному котлу было независимым, то есть, система могла работать отдельно от бака. В данной схеме аккумулятор выполняет роль буферной емкости (гидравлического разделителя). В первичный контур, по которому циркулирует вода при розжиге котла, встроен специальный блок подмешивания (LADDOMAT).

Подключение теплоаккумулятора к твердотопливному котлу

Элементы блока:

циркуляционный насос;
трехходовой термостатический клапан;
обратный клапан;
грязевик;
шаровые краны;
приборы контроля температуры.

Отличия от предыдущей схемы – все устройства собраны в один блок, и теплоноситель идет в бак, а не в систему отопления. Принцип работы помешивающего узла остается неизменным. Такая обвязка котла твердотопливного с теплоаккумулятором позволяет подключить на выходе из емкости сколько угодно ветвей отопления. Например, для питания радиаторов и напольной или воздушной системы отопления. При этом каждая ветвь имеет собственный циркуляционный насос. Все контуры разделены гидравлически, излишнее тепло от источника аккумулируется в баке и используется при необходимости.

Преимущества и недостатки

Система отопления с теплоаккумулятором, в которой источником тепла служит твердотопливная установка, имеет массу достоинств:

Повышение комфортных условий в доме, поскольку после сгорания топлива система отопления продолжает обогревать дом горячей водой из бака. Не нужно вставать среди ночи и загружать порцию дров в топку.
Наличие емкости защищает от закипания и разрушения водяную рубашку котла. Если внезапно отключили электричество или термостатические головки, установленные на радиаторах, перекрыли теплоноситель по причине достижения нужной температуры, то источник тепла будет нагревать воду в баке. За это время может возобновиться подача электричества или будет запущен дизель-генератор.
Исключена подача холодной воды из обратного трубопровода в раскаленный чугунный теплообменник после внезапного включения циркуляционного насоса.
Теплоаккумуляторы могут использоваться как гидравлические разделители в системе отопления (гидрострелки). Это делает работу всех ветвей схемы независимыми, что дает дополнительную экономию тепловой энергии.

Более высокая стоимость монтажа всей системы и требования к размещению оборудования – это единственные недостатки применения аккумулирующих емкостей. Однако за этими вложениями и неудобствами последуют минимальные эксплуатационные затраты в долгосрочной перспективе.

Теплоаккумуляторы — накопители тепла

Тепловой аккумулятор выполняет то, о чем говорит его название, — он аккумулирует тепло. Часто теплоаккумулятор представляет собой хорошо изолированный резервуар на 1000 литров или более, со многими встроенными точками отбора и, возможно, с несколькими змеевиками внутри резервуара.

Электронагревательные элементы

Некоторые из них могут поставляться с электрическими нагревательными элементами для обеспечения резервного питания. Пожалуйста, имейте в виду, что невозобновляемая электроэнергия имеет самый высокий показатель CO2 в килограммах / кВтч из всех видов топлива (дрова, газ, нефть, уголь).

Важность стратификации

Хороший аккумулятор тепла хорошо расслаивает. Горячая вода в верхней части бака отделена от холодной воды в нижней части бака слоем стратификации. Чем тоньше этот слой, тем лучше и тем больше разница между горячей и холодной водой. Это связано с тем, что чем горячее вода в верхней части резервуара, тем больше она полезна для горячего водоснабжения. Уменьшение перемешивания в резервуаре означает, что верхняя часть резервуара нагревается намного быстрее, что дает вам доступ к полезной горячей воде.

Иногда используется зарядное устройство, чтобы свести к минимуму расход в бак. Двумя примерами являются панель h3 и Laddomat, которые способствуют расслоению и уменьшают перемешивание в резервуаре.

Эффективное использование печи

Самый эффективный способ использовать печь с дровяным котлом — это относительно быстро сжечь ее, чтобы дрова полностью сгорели. Это может привести к получению большого количества горячей воды, которую вы не всегда хотите использовать в то время. Резервуар-аккумулятор тепла позволяет сохранить его на потом, когда вы этого захотите.С более крупной котельной печью и котлами, работающими на биомассе, приличный резервуар-аккумулятор тепла может позволить вам запускать дровяной котел один раз в 3 дня, а затем использовать воду из резервуара между ними (в разгар зимы вы могли бы зажигать чаще, чем это).

Аккумуляторы тепла идеально подходят для использования с солнечными батареями

Аналогично солнечным панелям, тепловой аккумулятор позволяет сохранять тепло, выделяемое в дневное время, для использования позже — вы можете обнаружить, что используете больше горячей воды в ночное время — когда солнечные панели не так полезны….

Котельная установка печи с использованием теплоаккумулятора

Наш тип установки 4 отражает идею использования теплового аккумулятора для соединения котельной печи с кольцевыми панелями и обычного бойлера.

Энергии | Бесплатный полнотекстовый | Гибкость электрического котла и теплоаккумулятора для взаимодействия нескольких энергетических систем

1. Введение

Централизованное теплоснабжение (ЦО) обеспечивало горячей водой 63% частных домов в Дании в 2015 году [1]. Концепция системы централизованного теплоснабжения / охлаждения 4-го поколения, поддерживаемая возобновляемыми источниками энергии, представлена в [2].Чтобы к 2030 году стать углеродно-нейтральным в секторе отопления, возобновляемые источники энергии должны удовлетворить все потребности в отоплении. Таким образом, есть возможность интегрировать тепловые и электрические сети для поддержки вспомогательных услуг сети с помощью гибких электрических нагрузок, таких как электрические котлы (EB) и тепловые насосы (HP), поддерживающие тепловую систему [2,3]. Электроэнергетическая и тепловая сети соединены вместе как электроэнергия-тепло (P2H) для использования возобновляемой электроэнергии для централизованного теплоснабжения. Интегрированный накопитель тепла разделяет спрос и генерацию, чтобы повысить гибкость и лучшую адаптацию к потребностям в энергии.Концепция P2H в мультиэнергетической системе требует незначительного расширения сети и хранилища [4]. Цель этой статьи — признать гибкую работу теплового блока, состоящего из электрического котла (EB) и накопительного бака, смоделированного с помощью стратифицированного слои, как часть системы P2H. Это в первую очередь реализуется посредством анализа данных по измеренному потреблению тепловой энергии в жилом районе и оценки спроса на тепловую энергию с использованием подбора кривой с последующим составлением оптимального графика EB на основе спотовой цены.Модель многослойного стратифицированного резервуара для хранения тепла подходит для интеграции в электрическую сеть и гибкой работы, чтобы компенсировать ошибку в оценке тепловой нагрузки. Этот метод также может быть применен к системе с тепловым насосом. Тем не менее, применение ЭБ в настоящее время имеет большое значение для обеспечения гибкости энергопотребления, а также частотных услуг системы [5]. Например, EB 50 кВт используется в качестве гибкой нагрузки на острове Ливо, Дания, для увеличения собственного потребления от ветряных и фотоэлектрических установок, установленных на острове [6].Преимущества централизованного аккумулирования тепла с точки зрения эксплуатационной гибкости ТЭЦ (комбинированного производства тепла и электроэнергии) для централизованного теплоснабжения хорошо изучены в [7]. Гибкость сети централизованного теплоснабжения для рынка резерва автоматического восстановления частоты изучается в [8]. Балансирующие рынки предоставляют возможность для привлечения большего количества ЭБ в ЦТ и увеличения его вклада в гибкость [9]. Важным аспектом здесь является то, как можно эффективно реализовать развертывание системы. Ref. [7] обращается к гибкой работе тепловых насосов с использованием стратегии прогнозирующего управления, пренебрегая потреблением горячей воды из-за его сильно рандомизированного и трудно предсказуемого характера.Прогностическое управление тепловым насосом путем оценки только температуры наружного воздуха было изучено в [10]. Таким образом, существует необходимость в исследовании простых и эффективных методов определения влияющих параметров для прогнозирования спроса на тепловую энергию для управления гибкой работой тепловых блоков в технологии P2H. Перспектива электрификации тепла на рынке с преобладанием ветра с использованием резистивного нагрева и накопления является наиболее углеродоемкий метод [11] с более низкими инвестиционными затратами по сравнению с HP [9,12].Кроме того, большим HP требуется много времени от холодного пуска до достижения оптимальной эффективности. Таким образом, они не очень активны на балансирующих рынках между часами из-за коротких интервалов старт-стоп. Скорее, они в основном используются в качестве базовой нагрузки [9]. Следовательно, гибкость в услугах по балансировке с простым запуском и остановкой является основным стимулом для введения большего количества EB в систему. Электроэнергетические установки в централизованном теплоснабжении имеют потенциал для отрицательной вторичной регулирующей мощности за счет увеличения потребления и поддержания баланса сети [13].В [14] реализованы преимущества управления спросом и возможность реагирования на спрос для повышения эффективности энергосистемы с помощью интегрированных устройств ветроэнергетики и электрического обогрева с учетом постоянной тепловой нагрузки в течение дня. Более высокий потенциал ТН в системах ЦТ в будущем реализован в [15]. Интеграция ЭП с накопителями в низковольтную бытовую сеть в качестве гибкой потребительской нагрузки представлена в [16]. Следовательно, существует потенциал хорошей гармонии и гибкости между секторами электрической и тепловой энергии, поддерживающими друг друга в мультиэнергетических системах.Исследование потребностей в отоплении помещений и горячей воде для бытовых нужд представлено в [17] на основе подбора кривой и функций распределения. В [18] индекс коэффициента пиковой нагрузки зданий используется для определения разнообразия тепловых нагрузок с целью создания теплового профиля для жилых зданий. В справочнике [19] рассчитывается вероятность потребления горячей воды для бытового потребления в момент времени (t), который зависит от вероятности в течение дня, буднего дня, сезона и праздничных дней, как функцию времени (t). Ступенчатые функции с большей вероятностью для выходных дней по сравнению с рабочими днями используются для индикации более высокого потребления горячей воды для бытового потребления в выходные дни.Тепловая потребность в отоплении помещения в типичный зимний день исследуется в [20]. Однако схема использования комбинированного эффекта отопления помещений (SH) и горячего водоснабжения (ГВС) все еще остается нереализованной. Надлежащее знание структуры спроса на отопление помещений и бытового использования, представленное в этой статье, является ключевым фактором для разработки хорошего и применимого инструмента оценки спроса на тепловую энергию. В основном тексте и формулах он выделен курсивом. Проверьте консистенцию бумаги и измените ее на курсив.Возможность оценки потребности в тепле для отопления помещений всего за несколько часов вперед с использованием нейронной сети на основе потребления тепла в зданиях в Польше сопоставлена с погодными условиями за 10-летний период в [21]. В [21] метод прогнозирования основан на нейронной сети временных рядов с учетом температуры и потребления тепла в конкретный час, день и предыдущую историю. Данные за один месяц из сети ЦО в Риге были проанализированы для прогнозирования в [22] со сравнением методов с использованием искусственной нейронной сети, модели полиномиальной регрессии и их комбинации.С помощью этих методов прогнозы выполняются путем обновления статистики фактической нагрузки и температуры предыдущего измерения. ЦО из Чехии был проанализирован в [23] в модели прогноза, основанной на временных рядах температуры наружного воздуха и зависимых от времени социальных компонентов, которые могут различаться для разных дней недели и времени года. Для реализации прогноза социальной составляющей используется метод Бокса – Дженкинса. В ссылке [24] рассматриваются вопросы выбора подходящих входных переменных от датчиков систем управления энергопотреблением здания.Температура окружающей среды и относительная влажность наряду с солнечной радиацией являются преобладающими факторами для прогнозной модели [24,25]. В [26] прогнозирование, основанное на методе аналогичного дня, хорошо представлено для выходной мощности на сутки вперед для маломасштабной солнечной фотоэлектрической системы. Тем не менее, ни одна из литературы не обсуждалась относительно централизованного теплоснабжения летом и зимой, а также прогноза тепловой нагрузки, основанного на совокупном влиянии фактора времени и переменных окружающей среды (таких как температура наружного воздуха, влажность и скорость ветра) вместе.Эти аспекты важны для изучения в комплексной структуре, чтобы четко понять эффективный потенциал тепловых устройств, таких как электрические блоки. Таким образом, такие гибкие блоки могут обеспечивать энергетическую гибкость, необходимую для поддержки интеграции возобновляемых источников энергии в будущие энергетические системы. В этом документе предложенная методология для получения гибкости с EB в P2H резюмирована на блок-схеме, как показано Рис. 1. Существенным вкладом в этот документ является определение модели тепловой нагрузки, оценка тепловой нагрузки с использованием инструмента построения кривой и использование стратифицированного резервуара для хранения для проверки гибкости работы EB.Фактические тепловые данные от оператора ЦО анализируются, чтобы раскрыть конкретную модель потребления жилых районов, связанных с использованием, на основе различных временных факторов, таких как почасовые, будние, выходные и сезонные. Эта информация полезна при обучении инструмента построения кривой для оценки тепловой нагрузки. Со ссылкой на [21,22,23], оценка потребности в тепловой энергии основана на прошлом и ее текущем состоянии на зиму. Простой, но эффективный метод построения кривой для оценки потребности в тепле в жилом районе на основе зависимых параметров, таких как временной фактор (на основе профиля потребления) и переменные среды (кажущаяся температура), был исследован и также сравнен с фактическими данными. как следствие существующей литературы.Анализ выполняется для оценки тепловой нагрузки как зимой, так и летом. Подгонка кривой проста и решает проблему, возникающую при обновлении измеренных данных (из-за отказа измерительного оборудования), как при оценке временных рядов. Расчетный спрос используется для определения оптимального графика работы ЭБ в P2H, для планирования мощностей для одновременного хранения и удовлетворения спроса на тепловую энергию на основе спотовой цены на электроэнергию. Использование многослойного накопительного бака в сочетании с EB имитирует реальные условия эксплуатации, при которых температура подаваемой горячей воды более реалистична по сравнению со средней моделью накопительного бака, где температура горячей воды постепенно снижается.Результат подтверждается фактическим потреблением тепла, чтобы проиллюстрировать, как накопитель тепла справляется с ошибкой прогнозирования, и вносит свой вклад в качестве примера гибкой нагрузки в концепции P2H. Документ структурирован следующим образом. Анализ потребления тепловой нагрузки, основанный на фактических измерениях на одном конкретном жилом участке в Дании, снабженном пятью фидерами, анализируется для раскрытия конкретной модели использования и описывается в Разделе 2. Выбор параметров для эффективной оценки тепловой нагрузки с использованием различных инструментов, таких как нейронные сеточная подгонка и аналогичный дневной метод обсуждаются в Разделе 3.Обзор подхода к моделированию стратифицированного резервуара для хранения горячей воды и EB представлен в разделе 4 вместе с проверкой модели. В Разделе 5 представлена методология оптимизации графика работы ЭБ вместе со стратегией управления ВКЛ / ВЫКЛ ЭБ. Результаты расчетного спроса обсуждаются в Разделе 6, а затем его применение в гибком графике EB для реагирования на спрос. Наконец, статья завершается результатами исследовательской работы в Разделе 7.

2.Анализ тепловых данных

Тепловые данные, измеренные на терминале пяти тепловых распределительных фидеров (F1-F5), снабжающих ряд жилых домов, в одном конкретном жилом районе Ольборга, Дания, используются для анализа. Проанализированы имеющиеся измеренные данные о почасовом потреблении тепловой энергии с 21 декабря 2015 года по 4 декабря 2016 года. На рисунке 2 показано общее годовое потребление тепловой энергии (QDHW) для жилых домов в фидерах (F1-F5), снабжающих жилые дома. Годовое потребление колеблется от 723 ед.7 МВтч как самое низкое потребление для F1 до 1278,5 МВтч как самое высокое потребление в F4. Это различие связано с разным количеством жителей в районе и их уровнем комфорта. Общее годовое потребление составило 5195,7 МВтч. На рис. 3а, б показан график почасового потребления QDHW для фидеров (F1-F5) и их общего потребления соответственно в течение года. Рисунок 3a, b ясно показывает, что есть сезонные колебания. Рисунок 3b показывает, что есть внезапный переход в потреблении тепла в определенный период времени, например, ближе к концу января, середине марта и началу мая.Однако между серединой мая и концом сентября наблюдается значительная разница в потреблении тепла, которая составляет менее 35% от пикового зимнего потребления. Таким образом, чтобы упростить дальнейший анализ, тренд потребления тепла условно разделен на два сезона, зимний и летний, независимо от осени и весны. Следовательно, с октября по апрель считается зимним сезоном, а с мая по сентябрь — летним сезоном. Переходный период в начале мая и октябре в данном анализе не рассматривается.Похоже, что в мае спрос на тепло немного больше, чем в сентябре, из-за перехода от зимы к лету и составляет около 30 ± 5% от пикового зимнего потребления. Интересно увидеть анализ данных с сезонной точки зрения: потребление зимой и летом. В остальной части статьи анализ проводится с учетом совокупного воздействия всех питателей. В результате максимальная потребность в тепле, вероятно, будет меньше суммы пиковой нагрузки отдельного питателя. Это также снижает периодические колебания спроса на отдельные кормушки.

Среднее потребление QDHW в час для всех фидеров с учетом годового потребления составляет 618,5 кВтч. Зимой это 881,8 кВтч, что на 205,8% больше, чем потребление летом 288,4 кВтч.

На рис. 4a, c показан график среднечасового режима потребления тепла в разные дни недели зимой и летом соответственно. Хорошо видно, что существует уникальная картина среднего теплового потребления с пиками. В выходные (суббота и воскресенье) картина отличается от будней (с понедельника по пятницу).Для упрощения графиков, показанных на рис. 4a, c, графики со средним потреблением тепловой энергии в течение недели, будних и выходных дней были построены на рис. 4b, d для зимы и лета соответственно. Отмечается, что существуют определенные закономерности почасового использования среднего QDHW. Есть две вершины и две впадины. Очевидно, что разница в потреблении тепла по отношению к минимальному потреблению выше для выходных, чем для будних дней, что указывает на более высокое потребление горячей воды для бытового потребления, как указано в [19].На рисунке 5 показана структура потребления в будние, будние и выходные дни за период с декабря 2016 года по август 2017 года для зимы и лета соответственно. В отличие от рисунка 4b, d общее потребление в выходные дни ниже, чем в будние дни. Таким образом, количество потребляемой тепловой энергии по выходным и будним дням не очень актуально. Однако почасовая структура потребления в будние и выходные дни сопоставима с аналогичными пиками и спадами в определенные часы, показанными на рис. 4b, d. Следовательно, знание этих моделей потребления тепла в будние и выходные дни очень полезно для обучения инструмента оценки, чтобы компенсировать ошибку из-за факторов, не зависящих от температуры, таких как поведение пользователя.Самый низкий уровень потребления приходится на период 03: 00–04: 59 ч, который постепенно увеличивается до 07: 00–07: 59 ч в обычные будние дни, когда люди собираются на свою работу (рис. 4b, d). По выходным этот пик смещается примерно с 10: 00–12: 59 ч. Сдвиг пика может быть вызван тем, что в выходные люди предпочитают поздно вставать. После утреннего пика потребление тепла снижается до 2: 00–3: 59 ч, когда люди находятся на работе в будние дни. В течение недели вечерний пик приходится на 18: 00–20: 59, который постепенно снижается до 4:59 ранним утром.Однако летом наблюдается сдвиг вечернего пика по сравнению с зимним. Этот анализ показывает актуальность времени, дня и сезона для определения характера использования теплового потребления, и что это важно для прогнозирования, как показано в [21] для тепловой нагрузки, аналогично прогнозированию электрической нагрузки [27].

3. Оценка потребности в тепле

Трудно оценить потребность в тепле для жилого района, поскольку она в значительной степени зависит не только от переменных окружающей среды (погоды), но также от поведения пользователя и геометрии здания.В действительности, анализ занятости и комфорта на уровне пользователей затруднен и приводит к проблемам, связанным с проблемами конфиденциальности отдельных лиц. Это приводит к значительным усилиям по поиску компромисса между ошибками в оцениваемых переменных и зависимых параметрах. Анализ тепловых данных в жилых районах дает замечательную информацию о структуре спроса на тепловую энергию без ущерба для частной жизни людей. Эта информация полезна при выборе эффективных переменных для оценки спроса на тепловую энергию с точки зрения поведения пользователя, которое определяет структуру спроса.Время суток и дни недели (будние или выходные) — это два основных параметра, связанных со структурой потребления тепла в зависимости от уровня комфорта пользователя.

Расчетные параметры используются для определения гибкости работы тепловой системы на основе спроса, предложения, мощности и цен на энергию. В этой статье для оценки потребления тепла в жилом районе используются тепловые данные, показанные на Рисунке 5.

3.1. Зависимые переменные для оценки тепловой нагрузки

На тепловую нагрузку сильно влияют переменные окружающей среды, такие как температура воздуха.На рисунке 6а показано почасовое значение тепловой нагрузки и соответствующая средняя внешняя температура окружающей среды. Это показывает, что снижение температуры увеличивает потребность в тепле. Помимо температуры воздуха, холодный воздух с высокой относительной влажностью увеличивает отвод тепла от тела по сравнению с сухим воздухом той же температуры. Чтобы учесть комбинированный эффект относительной влажности, ветра и температуры воздуха, ответственный за потерю тепла телом, учитывается кажущаяся температура.Кажущаяся температура рассчитывается с использованием (1) и (2) [28]. На рисунке 6b показано почасовое значение тепловой нагрузки и соответствующая кажущаяся температура. Коэффициент корреляции тепловой нагрузки по отношению к внешней температуре окружающей среды и кажущейся температуре составляет -0,88 и -0,89 соответственно.

AT = Ta + 0,33e − 0,7v − 4,00

(1)

е = Rh2006.105exp17.27Ta237.7 + Ta

(2)

где AT = кажущаяся температура [° C]. Ta = Температура внешней среды по сухому термометру [° C].e = давление водяного пара [гПа]. v = скорость ветра [м / с]. RH = относительная влажность [%]. На рисунке 7a показан график зависимости видимой температуры от тепловой нагрузки в период с декабря 2016 года по август 2017 года. На рисунке 7b показано распределение тепловой нагрузки по отношению к видимой температуре только летом и зимой. Из рисунка 7b видно, что потребность в тепле зимой обратно пропорциональна кажущейся температуре. Тогда как летом пропорциональная связь между собой очень мала.Это может быть связано с тем, что, помимо внешней температуры, потребление тепла в основном используется для бытовых целей, таких как купание, стирка, обогрев туалета / ванной комнаты и потери при передаче. Таким образом, логично заключить, что сезонный эффект необходимо рассматривать как входную переменную в модели для оценки.

Параметры для оценки тепловых нагрузок в жилых районах основаны на таких факторах, как поведение пользователя (часы, рабочие и выходные дни) и условия окружающей среды (видимая температура и время года).

3.2. Методика оценки тепловой нагрузки

Рассмотрены различные подходы к оценке тепловой нагрузки, основанные на методе подбора кривой, такой как подгонка нейронной сети и аналогичный дневной метод, поскольку они широко используются. Встроенные инструменты и функции MATLAB используются для разработки модели оценки с помощью инструмента нейронной сети. Анализируются различные сценарии, основанные на сезонных колебаниях (летом и зимой).

Для инструмента подбора нейронной сети 50% сезонного набора данных используются для обучения, 25% для проверки и 25% для тестирования для разработки модели.Наборы данных делятся случайным образом для обучения, тестирования и проверки модели. После разработки модели для оценки используется 50% оставшегося набора сезонных данных.

Для аналогичного дневного подхода ежечасные данные дня упорядочены по сезону (лето и зима), будням и выходным, как показано на рисунке 8. 50% каждого набора данных (будние и выходные для лета и зимы) используются как исторические данные для построения евклидова расстояния (ED) для измерения сходства. В методе аналогичного дня предполагается, что тепловая нагрузка связана с кажущейся температурой (AT) для аналогичного дня (будние дни и выходные летом или зимой), что приведет к аналогичной тепловой нагрузке.Значение ED, основанное на записанных нормированных значениях AT (AT˜) в конкретный час (h) дня (d), рассчитывается для каждого исторического аналогичного дня (di) с использованием (3) [26]

ED (AT˜, d, di) = ∑h = 124 (AT˜h (d) −AT˜h (di)) 2

(3)

где ED (AT˜, d, di) — ED между днем d и историческими днями di по отношению к значению AT˜. Дни с аналогичной структурой AT будут иметь очень маленькие значения ED, поэтому соответствующее значение тепловой нагрузки выбрано в качестве оценочного значения. Параметры AT могут быть получены из прогнозируемых метеорологических данных.

5. График работы ЭБ для обеспечения гибкости

Для того, чтобы спланировать время работы ЭБ для зарядки резервуара для хранения горячей воды, следует процедура оптимизации, описанная в (11) и (12). ВНИМАНИЕ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Целевая функция — минимизировать затраты на электроэнергию для производства горячей воды для удовлетворения спроса и потребностей в хранении. Ограничения рассчитывают энергию, хранящуюся в резервуаре для хранения, и не позволяют резервуару для хранения заряжаться больше, чем его допустимый максимальный и минимальный предел. Энергия, извлекаемая из сети, равна 0 (когда EB выключен) или равна номинальной мощности электронагревателя EB (Pb, когда EB включен).Энергия, извлекаемая из сети, должна быть способна заряжать хранилище, а также удовлетворять спрос. Несмотря на то, что существуют возможности управления мощностью ЭП в несколько этапов, проблема здесь упрощается с помощью только включения и выключения, чтобы продемонстрировать гибкость в работе ЭБ в условиях динамического тарифа с помощью предполагаемого спроса. Кроме того, работа ЭБ в часы пик в вечернее время ограничена, чтобы свести к минимуму проблемы, связанные с перегрузкой сети и пониженным напряжением в низковольтной жилой сети Дании, из-за интеграции и работы электрических котлов (ЭБ) [6].Тепловая энергия, хранящаяся в резервуаре в конце дня, максимизируется, чтобы проиллюстрировать, что резервуар для хранения не только обеспечивает гибкость, удовлетворяя потребность в тепловой энергии во время высокой цены на электроэнергию и пикового спроса на электроэнергию, но также сохраняет энергию в течение периода низкая цена на электроэнергию в течение 24 часов по спотовой цене на рынке электроэнергии.

Minimizet = 124CtPg, т

(11)

Ограничения St + 1 = St − QDHW, t + Pg, tSmin≤St≤SmaxPg, t∈ [0, PbΔt] Pg, t = 0 для 17≤t≤20 (Smax − PbΔt) ≤St≤Smaxfort = 24

(12)

Здесь C = цена энергии [евро / МВтч].Pg = энергия, извлекаемая из сети [МВтч]. S = энергия, которая может быть извлечена из хранилища [МВтч]. QDHW = тепловая нагрузка [МВтч]. Pb = номинальная мощность EB [2,4 МВт]. Индексы: t = время [ч], min = минимум, max = максимум, ini = начальное значение. Максимальная энергия, которая может храниться в резервуаре для горячей воды, определяется выражением (13)

Smax = MbCw (Ts-Tr) / (3600 × 106) [МВтч]

(13)

Здесь Mb = Масса воды в хранилище [2 × 105 кг]. Ts = температура подаваемой горячей воды в баке [80 ° C]. Tr = температура возвратной воды в баке [40 ° C].Cw = удельная теплоемкость воды [4190 Дж / кг · K]. Задача оптимизации была решена путем минимизации функции стоимости с использованием оптимизации грубой силы в MATLAB. Все возможные кандидаты в решения генерируются, а затем проверяются на соответствие постановке задачи, как указано в (11) и (12). Для более чем одного решения выбирается решение с меньшим количеством операций включения / выключения EB. Решения были проверены с помощью «PuLP», моделлера линейного программирования, написанного на python.

Управление EB

Оптимизированный график работы EB определяется на основе предполагаемой тепловой нагрузки.С другой стороны, фактическая потребность в тепле будет в некоторой степени отличаться от расчетной стоимости. Это приводит к ошибке оценки. Если ошибка велика, это может привести к тому, что температура накопительного бака будет отклоняться от указанного предела (T10≤75 ° C, когда накопитель заряжен, и T7≥46 ° C, чтобы ограничить разряд накопителя до 70% его емкости). Таким образом, чтобы компенсировать большую ошибку в расчетной потребности по отношению к фактическому значению, оптимизированный график работы EB усилен контроллерами пределов на основе управления гистерезисом, реализованным с помощью RS-триггера, для включения / выключения EB, как показано на рисунке 12.Это гарантирует, что температура горячей воды в накопительном баке находится в пределах указанного предела. Рисунок 12a показывает, что при температуре нижнего слоя T10≥75 ° C EB необходимо выключить, как описано в разделе 4.1. Он отключается только на короткий период, пока температура седьмого слоя (T7) не станет ниже 78 ° C, чтобы он мог в дальнейшем следовать графику. Рисунок 12b гарантирует, что если T7 <46 ° C (накопитель разряжается более чем на 70% своей емкости), EB включается до тех пор, пока он не будет полностью заряжен (т.е.е., T10≥75 ° C). Помимо этих двух условий, ЭБ работает по установленному графику. Общая стратегия управления показана в таблице 3, где Ca - управляющий сигнал для включения и выключения EB, а Ca1 - сигнал запланированного включения / выключения EB.

7. Выводы

Этот документ показывает суть ежедневного использования тепловой энергии летом и зимой в жилом районе, а также факторы, влияющие на оценку потребности в тепле, такие как параметры поведения пользователя и параметры внешней среды.На основе этих факторов была реализована модель нейронной сети и аналогичный дневной метод оценки. Используя эту модель, можно получить оценку использования тепла для одной и той же области, но не для других областей. Так что уже имеющуюся модель вряд ли можно будет использовать для новых предметов. Тем не менее, выводы этой статьи об использовании входных параметров для определения потребности в тепле в конкретной области и ее влияния на характер использования были оправданы.

Результаты анализа данных о потреблении тепла (QDHW) позволяют сделать некоторые важные выводы о структуре энергопотребления в зависимости от времени и дня использования, отражая поведение пользователей без ущерба для конфиденциальности отдельных лиц.Эта ценная информация полезна для определения генерации тепловой нагрузки и потребности в хранении. Когда большие ТЭЦ заменяются небольшими тепловыми насосами или электрическими котлами и интегрируются в электросетевую сеть, это увеличивает потребность в электроэнергии с профилем, показанным на Рисунке 4. Таким образом, в непиковые часы, когда спрос на электроэнергию низкий, Теплоаккумулятор можно использовать для хранения излишков электроэнергии, вырабатываемой ветряными турбинами и другими возобновляемыми источниками энергии. Это хранилище тепловой энергии можно использовать в часы пик, снижая выбросы парниковых газов при производстве горячей воды.Кроме того, расчетное значение потребности в тепле помогает в определении диапазона требований к аккумулированию тепла для удовлетворения потребительского спроса, а также реакции спроса на использование модуля аккумулирования тепла в качестве гибкой потребительской нагрузки в многоэнергетической системе.

Аккумуляторные баки — Extuna Heating Products

Зачем нужен накопительный бак? Накопительный бак является «сердцем» гибкой системы отопления, поэтому вы можете выбирать из различных источников энергии, таких как дрова, солнечная энергия, пеллеты, щепа, электричество, тепловой насос и т. Д.
Его работа заключается в хранении энергии, производимой в виде горячей воды. Затем энергия распределяется по мере необходимости, чтобы ее хватило как можно дольше. Поэтому важно, чтобы при измерении и проектировании аккумуляторного бака тщательно учитывались потребности здания и влияние системы отопления.

Производитель энергии

Дровяной котел / Дровяная печь

Пеллетный котел / Печь для сжигания пеллет
Котел на щепе / котел на опилках
Солнечные батареи

Централизованное теплоснабжение
Погружной нагреватель / бойлер
Тепловой насос
Будущие источники тепла

Потребитель энергии

Радиатор

Напольный обогреватель

Горячая вода

Бассейн / бассейн

О чем мне нужно подумать, прежде чем я начну?

Размер аккумуляторного бака очень важен.Мы должны знать, сколько энергии нам нужно. Как долго у меня хватит энергии? Какие удобства и цены мне нужны? Если потребность в энергии достаточно высока, можно рассчитать размер аккумуляторного бака. Объем и доступное пространство могут определять, нужен ли вам один или несколько резервуаров, прямоугольных или круглых резервуаров, и в зависимости от размера котельной клиенты могут выбрать изолированные резервуары или неизолированные резервуары. Extuna производит широкий ассортимент аккумуляторных баков разных размеров, чтобы удовлетворить ваши уникальные потребности, и наша брошюра в формате PDF показывает несколько различных вариантов баков.И, наконец, необходимо определить размеры производителя тепла. Поставщик отопительной системы поможет вам подобрать аккумуляторный бак правильного размера.

Как заставить его работать?

Аккумуляторный бак требует функциональной автоматики (Laddomat). Установка аккумуляторного бака направлена на повышение удобства и экономию. Для этого необходимо правильно заряжать и разряжать аккумуляторный бак. Поставщик отопительной системы рекомендует автоматическую зарядку, а также требуется регулируемая разрядка, чтобы тепло сохранялось как можно дольше.Горячая вода для бытового потребления для ванн и душевых контролируется смесительным клапаном, чтобы обеспечить поддержание нужной температуры в горячей воде, а также предотвратить риск ожога. Тепло, выделяемое аккумуляторным баком, отводится в систему отопления. Шунтирующая и шунтирующая автоматика способна поддерживать правильную температуру воды из аккумуляторного бака в систему отопления. Таким образом, достаточное количество тепла может дольше оставаться в аккумуляторном баке.

Системы горячего водоснабжения

Проектирование системы горячего водоснабжения может быть следующим:

Определение потребности в горячей воде со стороны потребителей — количество и температура
Выберите тип, мощность и поверхность нагрева водонагревателя — или теплообменник
Выберите котел
Спроектируйте схему труб и размер труб

Потребность в горячей воде — количество и температура

Горячая вода обычно подается на арматуру и ее потребителей 50-60 ^o С .Для столовых и профессиональных кухонь для удовлетворения гигиенических норм часто требуется температура 65 ^o ° C . Горячую воду не следует хранить при температуре ниже 60 ^o C (140 ^o F) , чтобы избежать риска заражения легионеллой.

Там, где по соображениям безопасности необходимы более низкие температуры — например, в детских садах, центрах для инвалидов и т. Д. — температура горячей воды не должна превышать 40-50 ^o C .Следует проявлять особую осторожность, как и при регулярной дезинфекции фурнитуры, чтобы избежать заражения легионаллами.

Примечание! Горячая вода может храниться при более высоких температурах и снижаться до более низких температур подачи путем смешивания с холодной водой в клапанах блендера. Хранение горячей воды при более высоких температурах увеличивает общую емкость системы и снижает потребность в емкости для хранения.

Температура горячей воды

Потребитель	Температура (^o C)
Душевые	43
	902 902
902 Унитаз 902 — ручной — для бритья	45
Ванны	43
Прачечная, коммерческая	до 82

Некоторые типичные конфигурации водонагревателя:

Водонагреватель — одна температура воды

хранятся в той же емкости для хранения при той же температуре, что и поставляемые потребителям.

Водонагреватель — двухтемпературный со смесительным клапаном

Вода нагревается и хранится в том же накопительном баке при более высокой температуре, чем подаваемая большинству потребителей. Перед подачей в арматуру горячая вода смешивается с холодной водой до температуры потребителя.

Водонагреватель — двухтемпературный с расширительным баком

Вода нагревается и хранится при температуре потребителя перед подачей к обычным потребителям. Вода из этого хранилища подается в другой нагреватель и резервуар для хранения, где вода нагревается до более высоких температур перед распределением.

Количество горячей воды определяется количеством жителей и их привычками потребления. Время очень важно, поскольку потребление меняется в течение дня.

Максимум теплоснабжения

Аккумулятор горячей воды — объем бака — уменьшит необходимый максимальный отпуск тепла. Теплоснабжение системы с аккумулятором можно рассчитать как:

H = c _p V (q ₂ — q ₁) / t (1)
где
H = подача тепла (мощности) (кВт)
V = накопленный объем аккумулятора (литры)
c _p = удельное тепловыделение воды (4.19 кДж / кг ^o C)
q ₁ = температура холодной питательной воды (^o C)
q ₂ = температура горячей воды (^o C)
t = доступное время для нагрева накопленного объема (сек)

Пример — Требуемый источник питания для аккумулятора горячей воды

Аккумулятор с 200 литров заполнен холодная вода с температурой 5 ^o С. Электроэнергия, необходимая для нагрева воды до 50 ^o C в 5,5 часов может быть рассчитана как:

H = (4,19 кДж / кг ^o C) (200 литров) ((50 ^o C) — (5 ^o C)) / ((5,5 часов) (3600 с / час))

= 1,9 кВт

Что близко к типичной мощности электрического нагревательные элементы в аккумуляторах горячей воды для нормального потребления.

Объем накопителя

Ур. (1) можно изменить, чтобы выразить нагретый накопленный объем, если известны теплопроизводительность и доступное время для обогрева:

V = H _a t _a / ( c _p (q ₂ — q ₁)) (1b)
где
H _a = доступное количество тепла (кВт)
t
72 9020 время нагрева доступно (сек)

С проточным нагревателем без накопительного водонагревателя — подачу тепла можно рассчитать как:

H = c _p v (q ₂ — q ₁) (2)
где
v = требуемый объемный расход (л / с)

Пример — Требуемая мощность для Co Постоянно нагрева воды

Душ потребляет 0.05 л / с горячей воды. Резервуара для хранения нет, и вода постоянно нагревается от 5 ^o C до 50 ^o C . Требуемая мощность для нагрева воды может быть рассчитана как

H = (4,19 кДж / кг ^o C) (0,05 л / с) (( 50 ^o C ) — ( 5 ^o C ) )

= 9,4 кВт

Такая высокая потребность в мощности, как правило, слишком высока для обычных бытовых электрических систем и является основной причиной широкого использования электрических аккумуляторов горячей воды.

Преимущество аккумулятора — стабильная температура горячей воды. Регулировка мощности источника питания может привести к недопустимым колебаниям температуры — особенно ощутимым в душе.

Типичный объем накопителя горячей воды

Типичный объем накопителя горячей воды для систем с электрическим или газовым обогревом в зависимости от количества жителей в доме:

Поверхность нагрева

Требуемая поверхность нагрева теплообменника может быть рассчитана как:

A = 1000 H / kq _м (3)
где
A = поверхность нагрева (м ²)
02 H (кВт)
k = общий коэффициент теплопередачи (Вт / м ² K)
q _м = средняя логарифмическая разница температур (K)

Тепло коэффициенты передачи зависят от

материалов, используемых в теплопередающих поверхностях
const работа теплообменника — турбулентный или нетурбулентный поток
тип жидкостей — их вязкость и удельная теплоемкость

Котел

Котел с правильной мощностью должен быть выбран из каталогов производителя, где

Мощность котла = Отопление мощность водонагревателя + запас прочности (обычно 10-20%)

Расчетная схема и размер труб

Максимальный объемный расход через соединительных труб к арматуре и другому оборудованию определяется максимальной потребностью каждого потребителя.

Максимальный объемный расход через магистральных труб определяется максимальной потребностью в фитингах и статистическим запросом на основе количества и типов поставляемых фитингов и оборудования.

Горячая вода от Sun

На приведенной ниже диаграмме показана типичная минимальная площадь коллектора и объем хранилища в зависимости от количества жителей в доме для производства горячей воды с помощью солнечной энергии.

Ноу-хау

Откуда берется тепло?

Собственно дело только в физике.

Он начинается с энергетической и топливной ценности сухой древесины, которая составляет 4 кВт / ч на кг, и с процесса выделения энергии, который более известен как фактическое нагревание.

Таким образом становится легче от 4 до 10 кг древесины (или от 16 до 40 кВт / ч энергии).

Древесное волокно превращается в дымовой газ и выделяет тепло и тепло.

Часть тепла вырабатывается в камере сгорания изразцовой печи или камина и, таким образом, излучается непосредственно из эпицентра.Нагревательные газы, которые выходят в камеру сгорания и имеют температуру ок. 800 ° C, содержат другую большую часть энергии.

При использовании различных теплообменных устройств температура снижается из этих количеств энергии и, таким образом, может использоваться в качестве тепла. Дымовые газы быстро охлаждаются в керамической печи и используются в качестве горячего воздуха для получения большого количества тепла. Когда греющие газы проходят через вытяжной канал массы, способной накапливать тепло, эта масса нагревается и в течение нескольких часов излучает устойчивое лучистое тепло.Другая возможность — пропустить тепловые газы через корпус сосуда, который работает как настоящий теплообменник в печи.

Использовать знания о создании энергии с помощью дерева и сочетать это со всеми видами различных типов систем для всех индивидуальных потребностей — наша высшая дисциплина.

Только идеально подобранная дровяная печь для печи или камина может обеспечить желаемое благополучие.

BRUNNER известен лучшими продуктами исключительного качества.Все, что мы делаем, это строим лучшие камеры сгорания со специально подобранными системами обогрева. Это то, что делает BRUNNER таким уникальным. Мы называем это экспертизой. Вы назовете это качеством.

Камин с теплым воздухом…

… с установленной стальной опалубкой.

Горячий дымовой газ из камеры сгорания охлаждается в стальной крышке и выпускает теплый воздух. Это решение идеально, когда вам нужен теплый воздух в небольшой комнате всего за несколько минут.

Аккумулятор — камин…

… с прилегающим керамическим аккумулятором

Горячее топливо из камеры сгорания накапливается в поток горячего ядра над компактным литым корпусом. Это лучший способ обогрева хранилища, как в изразцовой печи. Это идеальное решение, если вы планируете использовать большую дымовую трубу в качестве решения для радиационного отопления.

… с установленным керамическим аккумулятором

Горячее топливо из камеры сгорания проходит через накопитель, расположенный на верхней части камеры сгорания.

Это идеальное решение, если требуется высокая эффективность и радиационный обогрев на минимальной площади.

Kessel — камин

.. с присоединенным водяным теплообменником.

Горячее топливо из камеры сгорания течет в корпус котла, который установлен в верхней части камеры сгорания.

Это идеальное решение, если вам нужен не только эффект камина, но и центральное отопление.

Горячий воздух — изразцовая печь

С помощью изразцовой печи с горячим воздухом ваша комната может быть нагрета за считанные минуты. Эта концепция была разработана для теплопроизводительности от средней до высокой (> 4 кВт), как в старых зданиях с высокими потолками.

Печи с горячим воздухом работают, пропуская воздух в камере через металлическую массу после нагрева, где он быстро нагревается и питает помещение через заборы и шахты для горячего воздуха.

Соответственно высоки пики мощности этой системы, потому что накопитель встроен только в кожух топки камина.Эта система приводит к более быстрому охлаждению конструкции печи.

быстро нагревается
для больших помещений
быстро остывает

Кладовая изразцовая печь

Теплоотдача изразцовой печи — самый приятный вид тепла. Концепция лучистого тепла применяется, когда требуется небольшая, продолжительная и постоянная тепловая мощность.

В случае печи-накопителя тепло накапливается в массивной керамической теплоаккумулирующей массе и медленно отводится через поверхность печи.Таким образом предотвращаются чрезмерные пики мощности и сильные колебания температуры.

В зависимости от используемой массы, способной накапливать тепло, изразцовой печи требуется более длительное время нагрева. Но тепло будет выделяться несколько часов.

Накопитель тепловой энергии ручной работы

Накопитель тепловой энергии ручной работы представляет собой самую оригинальную форму. Прямоугольные каналы греющего газа выполнены из огнеупорных пластин и образуют керамическую тягную систему.Таким образом, тепло отводится от отопительного газа, накапливается и отводится через поверхность изразцовой печи.

Сборные модульные системы хранения

За последние годы многократно устанавливались керамические модули-накопители. Преимущества сборных элементов для хранения очевидны: идеально подогнанные по форме элементы позволяют быстро построить; гладкие стенки и равномерное круглое поперечное сечение имеют малое гидравлическое сопротивление. Высокая брутто-плотность обеспечивает уникальное поглощение тепла и — проводимость.

комфортное излучаемое тепло
длительное время хранения тепла

Изразцовая печь с бойлером

Другая форма аккумулирования тепла — когда отопительный агрегат совмещен с котлом. Либо в виде водяного теплообменника, либо в качестве покрытия котла, либо в том и другом виде, встроенном в корпус котла. Во всех плиточных печах с бойлером большая часть полезного количества тепла передается в буфер в виде горячей воды.Система отопления может вернуться к этой временно сохраненной энергии.

выработка отопительной воды
производит тепло изразцовой печи

Комбинированные котлы — TheGreenAge

Что такое комбинированный котел?

Комбинированный котел объединяет высокоэффективный водонагреватель и котел центрального отопления в один компактный блок. В результате комбинированный котел быстро становится предпочтительной системой отопления в новых домах по всей Великобритании, составляя 50% новых котельных.

Комбинированные котлы и складские помещения

Котлы
Combi обеспечивают центральное отопление и подачу горячей воды без использования водонагревателя в сушильном шкафу или резервуара для холодной воды на чердаке. Комбинированный бойлер — это не только идеальное решение для экономии места, но и ограничение количества потраченного впустую тепла по сравнению с традиционными моделями, поскольку в нем нет бака для горячей воды.
Комбинированные котлы и отопление горячей воды
Котлы
Combi берут воду из сети и затем нагревают ее по мере необходимости, но находятся в режиме ожидания, когда нет потребности в воде.Таким образом, горячая вода доступна круглосуточно и без выходных, и, что не менее важно, вода подается под давлением в сети, поэтому для создания «душа с сильным напором воды» не требуется насос (при условии, что в вашем доме имеется достаточное давление в водопроводной сети).
Для производства горячей воды, которая выходит из кранов, холодная водопроводная вода проходит через высокоэффективный теплообменник. Теплообменник передает большую часть тепла от сгоревшего газа (90% и более) холодной воде, а затем при необходимости подает его в краны.Поскольку в комбинированных котлах не используется бак для горячей воды, они намного более энергоэффективны, поскольку отсутствуют тепловые потери, связанные с накопленной горячей водой, она просто создается по мере необходимости.
>>> Стоит ли заменять обычный бойлер на комбинированный?
<<<
Комбинированные котлы и ваша система центрального отопления
Что касается центрального отопления, то комбинированные котлы перекачивают воду по всей системе отопления в полностью герметичную систему. Котел имеет внутри расширительный бак, поэтому нет необходимости во внешнем питающем и расширительном баке на чердаке, что, очевидно, экономит много места.
Одна из проблем комбинированных котлов заключается в том, что они не могут одновременно производить горячую воду и центральное отопление, поэтому приоритет отдается горячей воде для бытового потребления всякий раз, когда в доме открывается кран горячей воды. Например, если вы используете ванну, в это время горячая вода не будет циркулировать через вашу систему отопления, но как только ванна заполнится, циркуляция центрального отопления возобновится.
Комбинированный котел КПД
Так как комбинированные котлы не должны накапливать горячую воду, потери тепла через резервуар для горячей воды равны нулю, что помогает сэкономить деньги на счетах за газ.
Большинство устанавливаемых сегодня котлов являются конденсационными котлами, поэтому, если вы выберете комбинированный котел, это будет конденсационная модель. Эти типы котлов используют тепло, содержащееся в выхлопных газах, которое обычно выбрасывается в атмосферу через дымоход. Они используют теплообменники, чтобы максимально использовать это скрытое тепло, поэтому каждый раз для нагрева воды требуется меньше топлива, что еще больше снижает ваши расходы на топливо.
Основные 2 вопроса с комбинированными котлами
Первая проблема заключается в том, что, поскольку горячая вода производится при давлении в сети, если горячая вода требуется в нескольких выпусках одновременно (например,г. душ и стиральная машина работают одновременно), на разных выходах будет падение давления. Для этого есть два решения; Во-первых, вы можете установить сетевой усилитель, который распознает низкие давление и расход и автоматически повышает производительность поступающей воды из водопровода. Они стоят от 300 до 500 фунтов стерлингов. Второе решение — установить аккумуляторный бак (примерно 500–1000 фунтов стерлингов в зависимости от размера), который представляет собой стальной резервуар, в котором хранится водопроводная вода под давлением, которое она подается в дом.Воздух внутри стального резервуара (заключенного в резиновую диафрагму) сжимается водопроводной водой. Когда кран открыт, вода может выливаться из сосуда в кран быстрее, чем из водопровода может попасть внутрь помещения. Обратной стороной аккумуляторного бака является то, что после того, как вся вода в баке закончится, у вас возникнут те же проблемы с давлением, что и без него.
Другая проблема заключается в том, что если ваш комбинированный бойлер сломается, у вас не будет другого оборудования для производства горячей воды, кроме чайника.Большинство резервуаров для горячей воды (в системе или в обычных котельных) оснащены электрическим погружным нагревателем, поэтому даже в случае поломки бойлера вы все равно можете производить горячую воду для душа и ванны (хотя и довольно дорогостоящим способом).
Последние мысли о комбинированных котлах
В домах, где потребность в горячей воде невелика, комбинированный котел является наиболее эффективной системой центрального отопления / горячего водоснабжения. Они очень надежны и просты в установке, они экономят место (поскольку избавляются от резервуаров для холодной и горячей воды) и производят горячую воду по запросу, как это требуется в доме.В результате в большинстве случаев мы рекомендуем устанавливать этот тип котла, когда срок службы вашего текущего котла подходит к концу.
Преимущества
Горячая вода доступна 24/7 по запросу при давлении в сети, создавая эффект «душа с сильным напором воды».
Комбинированные бойлеры очень компактны и могут довольно безобидно разместиться на вашей кухне или занимать небольшое пространство в вашем сушильном шкафу.
Комбинированные бойлеры производят горячую воду только тогда, когда она необходима, поэтому горячая вода не производится без надобности, что может помочь снизить ваши счета.
Нет необходимости в резервуаре для горячей воды в сушильном шкафу или резервуаре для хранения холодной воды на чердаке.
Ограничения
Основная проблема комбинированного котла заключается в том, что ему будет трудно справиться с высоким спросом на горячую воду из нескольких источников одновременно, потому что расход горячей воды делится на каждый из источников воды.
Если пароконвектомат выходит из строя по какой-либо причине, у вас не будет другой мощности для производства горячей воды, кроме чайника.
Комбинированные котлы в настоящее время несовместимы с солнечной тепловой техникой.
Стоимость
Стоимость установки нового комбинированного котла в вашем доме, очевидно, будет варьироваться между поставщиками, но цены будут начинаться примерно от 1800 фунтов стерлингов + НДС за замену старого комбинированного котла на новый энергоэффективный. Замена обычного котла или системного котла на комбинированный будет стоить дополнительно около 500 фунтов стерлингов.
Такие компании, как Heatable, предлагают варианты финансирования, позволяющие заменить котел всего за 10 фунтов стерлингов.28 в месяц
Установка нового котла
Вы думаете о покупке нового котла? Если вы хотите, чтобы мы нашли вам местного установщика для установки нового котла в вашем доме, просто заполните форму ниже, и мы свяжемся с вами в ближайшее время!
Энергоаккумуляторов для ТЭЦ
Растет потребность в накопителях энергии, чтобы интегрировать колеблющуюся возобновляемую энергию, в частности, от ветра и солнца.Поскольку тепло может подаваться с помощью горячей воды, разумно и экономически выгодно хранить энергию для отопления в виде горячей воды, а не электричества.
Использование возобновляемых источников энергии, таких как колебания энергии ветра для производства электроэнергии, также увеличило потребность в большей гибкости на ТЭЦ, чтобы работать наиболее экономичным образом, обслуживая как потребителей тепла, так и рынок электроэнергии. Таким образом, почти все системы ЦТ в Дании снабжены одним или несколькими тепловыми аккумуляторами (или тепловыми накопителями) с емкостью, по крайней мере, соответствующей 8 часам максимальной нагрузки.
Многие системы централизованного теплоснабжения работают с температурой подачи до 125 ^o ° C, поэтому тепловой аккумулятор выполнен в виде резервуара-аккумулятора тепла под давлением. который Ramboll является лидером в разработке аккумуляторов тепла как атмосферного, так и напорного типа.
Тепловой аккумулятор используется для кратковременного (дни / неделя) хранения энергии на водной основе. Массовое содержание воды в резервуаре постоянно, независимо от содержания энергии. При зарядке гидроаккумулятора горячая вода подается в верхнюю часть бака одновременно с отбором такого же количества холодной возвратной воды из нижней части бака.Горячая и холодная вода разделены — из-за разницы в плотности — с непригодным для использования разделительным слоем примерно 1 метр. При сливе горячая вода забирается сверху с одновременной подачей холодной обратной воды снизу.
Более подробная информация в профиле Ramboll.
Некоторые преимущества аккумуляторов тепла для ТЭЦ:
Накопление тепла может уменьшить или избежать потерь дохода, если произведенная электроэнергия будет продаваться ниже производственных затрат, если ТЭЦ используется только для производства тепла.
Большие хранилища позволяют полностью останавливать установку в выходные дни, когда цена на электроэнергию часто ниже, чем в будние дни.
Накопитель может компенсировать суточные колебания нагрузки в потребности в тепле (в основном, вызванные понижением температуры в ночное время) и, таким образом, сокращать время пуска — останова и использование более дорогих источников тепла в периоды ежедневной пиковой нагрузки
В частности, максимальная мощность ТЭЦ может быть уменьшена, если хранилище можно использовать для этой цели в «самый холодный день»
Бак теплового аккумулятора может поддерживать статическое давление в сети централизованного теплоснабжения, а также выполнять функцию расширительного резервуара
ТЭЦ экстракционного типа может в периоды низких цен на электроэнергию, например.
No related posts.