На сколько хватает теплоаккумулятора — срок работы
На сколько хватает теплоаккумулятора — срок работы
Отопительная система включает в себя ряд обязательных элементов. Правильная их работа зависит от корректности подключения и эксплуатации. Немаловажным звеном является теплоаккумулятор или другими словами – буферная емкость. Это цилиндрический бак, действие которого направлено на сохранение излишне вырабатываемой теплоэнергии и использование при остывании температуры в радиаторах. Но не все знают, что бесконечно долго аккумулятор не сможет продержать запредельно высокую температуру. Поэтому стоит разобраться, насколько ее хватит и что влияет на потерю тепла внутри буферной емкости.
На что уходит энергия теплоаккумулятора
Чтобы оценить общие теплопотери помещения, необходимо сначала принять во внимание уровень теплоизоляции. А после – мощность и объем теплоаккумулятора.
Теплопотери помещения
За счет плохой изоляции в помещении теряется большое количество тепла, и соответственно, котел (твердотопливный котел) работает на полную мощность, а теплоаккумулятору не удается надолго сохранять температуру на предельно высоких значениях. Поэтому на самых начальных этапах очень важно уделить внимание теплозащите, чтобы тепло в прогретом помещении задерживалось, а не улетучивалось через окна, двери и стены на улицу. Для многоквартирных домов подобная проблема не так остро стоит, а вот для частных домов и построек подобное упущение может сказаться на комфорте проживания, особенно в холодное время года.
Вы должны понимать важность теплоизоляции дома. Если в процессе строительства применялись базовые критерии утепления стен и крыши, то лучше заняться этим вопросом с профессиональным подходом. Количество сэкономленного тепла отразится на окупаемости отопительной системы, а длительность отопления без очередного вбрасывания топлива в котел снизится в 2 раза. Для того чтобы определить, сколько буферная емкость сможет продержать тепло, необходимо сначала рассчитать теплопотери через вентиляцию, слив нагретой воды в канализацию и прочие конструкции. Поэтому если вы хотите надолго поддерживать нужный уровень температуры в помещении, необходимо выполнить измерения количества затраченной энергии и количество теплопотерь.
Вы должны понимать, что с плохой теплоизоляцией не справится даже самый мощный котел и теплоаккумулятор, так как большая часть энергии, которая должна идти на отопление, будет улетучиваться впустую.
Мощность котла
Многие интересуются вопросом – зачем нужен теплоаккумулятор, если установлен мощный котел?
- Во-первых, мощный котел может вырабатывать слишком много теплоэнергии, излишки которой будут поступать в буферную емкость и сохраняться там, пока температура в радиаторах не начнет падать. То есть теплоаккумулятор будет выступать своего рода подпиткой отопительной системы для удержания ее на нужном уровне.
- Во-вторых, если по какой-то причине у вас нет возможности вовремя подкинуть в топку топливу, теплоаккумулятор сможет отдать сохраненную энергию в радиаторы и продержать их горячими еще какое-то время.
- В-третьих, теплоаккумулятор принимает на себя функцию безопасности и надежности работы отопительной системы, а также помогает существенно сэкономить на расходе топлива.
Рассчитать объем и мощность котла можно самостоятельно с учетом определенных критериев – площади помещения, температуры исходной и желаемой. Сделать это необходимо на этапе планирования отопительной системы. Общими определяющими значениями мощности теплоаккумулятора является следующее соотношение: на 10 кв. метров площади – 1кВт. На каждый следующий киловатт мощности котла добавляется 50 литров объема буферной емкости. Например, если площадь вашего дома приблизительно составляет 100 кв. метров, то оптимальным вариантом будет установка теплобака объемом до 250 литров. А если у вас плохой уровень теплоизоляции, то усилить выработку теплоэнергии и процесс ее накопления в буферной емкости позволит дополнительное подключение в систему отопления электрического ТЭНа.
Время разрядки
На сколько хватит сохраненного тепла в аккумуляторе в зависимости от площади дома и общих теплопотерь. Итак, если обратиться к опытам, то практика показала, что обычный дом без усиленной теплоизоляции имеет теплопотери до 100Вт/м2, а для тех помещений, где соблюдены все нормы утепления по СНиПУ, показатель не превышает 50 Вт/м2 даже в самые холодные дни зимы. Итак, если площадь дома составляет 100 м², то для прогрева помещения в самый холодный день, например, с температурой воздуха -28 градусов потребуется 5кВТ энергии каждый час, чтобы удержать тепло на одном уровне. Соответственно, в сутки это значение достигнет 120 кВт.
Сколько сможет накопить энергии теплоаккумулятор? Возьмем за основу объем буферной емкости в 1000 литров воды. Для нагрева такого объема потребуется затратить 1,16 кВт⋅ч энергии всего на 1 градус. А так как комфортной температурой для радиаторов является 40 градусов, то путем несложных расчетов можно выяснить, что для полного обогрева нужно будет потратить 46,4 кВт⋅ч. Приблизительно столько же и отдаст энергоаккумулятор в систему отопления.
Как рассчитать, на сколько хватит теплоаккумулятора
Для расчетов возьмем за основу ранее приведенные цифры. Итак, уровень температуры должен достигать 40 градусов, а площадь помещения составляет примерно 100 кв. метров. Чтобы самостоятельно произвести расчеты, нужно объем теплоаккумулятора умножить на количество тепла, которое требуется для нагрева до 40 градусов в соотношении на 1 литр объема, а после полученное значение разделить на теплопотери помещения. Показатели теплопотерь были приведены ранее – 5 кВт в час. Итак, у нас есть площадь в 100 кв. метров, температура 40 градусов и количество теплопотерь 5 кВт в час. Ниже представлена таблица, где зафиксированы значения, насколько хватит заряда аккумулятора в зависимости от его объема для того, чтобы сохранить температуру в отопительной системе на прежнем уровне.
Данные могут на практике немного отличаться в зависимости от точности исходных данных – площади помещения и показателя теплопотерь.
Если вам непонятно, как были произведены расчеты, тогда можете ознакомиться с наглядным примером для первого столбца – 250 литров буферной емкости: (250 л * 0,0464 кВт⋅ч)/5 кВт⋅ч = 2,32 часа, что приблизительно и составляет 2 часа 20 минут. Таким образом, вы сможете определить, насколько можно оттянуть вбрасывание очередной порции топлива в котел, чтобы сохранить тепло в помещении на прежнем уровне. Расчет может изменяться, если желаемое значение температуры будет выше или ниже 40 градусов.
Контроль и регулировка давления воздуха в гидроаккумуляторе
Интернет-магазин «Водомастер.ру» ценит доверие своих клиентов и заботится о сохранении их личных (персональных) данных в тайне от мошенников и третьих лиц. Политика конфиденциальности разработана для того, чтобы личная информация, предоставленная пользователями, были защищены от доступа третьих лиц.
Основная цель сбора личных (персональных) данных – обеспечение надлежащей защиты информации о Пользователе, в т.ч. его персональных данных от несанкционированного доступа и разглашения третьим лицам, улучшение качества обслуживания и эффективности взаимодействия с клиентом.
1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Сайт – интернет магазин «Водомастер.ру», расположенный в сети Интернет по адресу: vodomaster.ru
Пользователь – физическое или юридическое лицо, разместившее свою персональную информацию посредством любой Формы обратной связи на сайте с последующей целью передачи данных Администрации Сайта.
Форма обратной связи – специальная форма, где Пользователь размещает свою персональную информацию с целью передачи данных Администрации Сайта.
Аккаунт пользователя (Аккаунт) – учетная запись Пользователя позволяющая идентифицировать (авторизовать) Пользователя посредством уникального логина и пароля. Логин и пароль для доступа к Аккаунту определяются Пользователем самостоятельно при регистрации.
2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
2.1. Настоящая Политика в отношении обработки персональных данных (далее – «Политика») подготовлена в соответствии с п. 2 ч .1 ст. 18.1 Федерального закона Российской Федерации «О персональных данных» №152-ФЗ от 27 июля 2006 года (далее – «Закон») и описывает методы использования и хранения интернет-магазином «Водомастер.ру» конфиденциальной информации пользователей, посещающих сайт vodomaster.ru.
2.2. Предоставляя интернет-магазину «Водомастер.ру» информацию частного характера через Сайт, Пользователь свободно, своей волей дает согласие на передачу, использование и раскрытие его персональных данных согласно условиям настоящей Политики конфиденциальности.
2.3. Настоящая Политика конфиденциальности применяется только в отношении информации частного характера, полученной через Сайт. Информация частного характера – это информация, позволяющая при ее использовании отдельно или в комбинации с другой доступной интернет-магазину информацией идентифицировать персональные данные клиента.
2.4. На сайте vodomaster.ru могут иметься ссылки, позволяющие перейти на другие сайты. Интернет-магазин не несет ответственности за сведения, публикуемые на этих сайтах, и предоставляет ссылки на них только в целях обеспечения удобства пользователей. При этом действие настоящей Политики не распространяется на иные сайты. Пользователям, переходящим по ссылкам на другие сайты, рекомендуется ознакомиться с политикой конфиденциальности, размещенной на таких сайтах.
3. УСЛОВИЯ, ЦЕЛИ СБОРА И ОБРАБОТКИ ПЕРСОНАЛЬНЫХ ДАННЫХ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ
3.1. Персональные данные Пользователя такие как: имя, фамилия, отчество, e-mail, телефон, адрес доставки, skype и др. , передаются Пользователем Администрации Сайта с согласия Пользователя.
3.2. Передача персональных данных Пользователем через любую размещенную на сайте Форму обратной связи, в том числе через корзину заказов, означает согласие Пользователя на передачу его персональных данных.
3.3. Предоставляя свои персональные данные, Пользователь соглашается на их обработку (вплоть до отзыва Пользователем своего согласия на обработку его персональных данных), в целях исполнения интернет-магазином своих обязательств перед клиентом, продажи товаров и предоставления услуг, предоставления справочной информации, а также в целях продвижения товаров, работ и услуг, а также соглашается на получение сообщений рекламно-информационного характера и сервисных сообщений.
3.4. Основными целями сбора информации о Пользователе являются принятие, обработка и доставка заказа, осуществление обратной связи с клиентом, предоставление технической поддержки продаж, оповещение об изменениях в работе Сайта, предоставление, с согласия клиента, предложений и информации об акциях, поступлениях новинок, рекламных рассылок; регистрация Пользователя на Сайте (создание Аккаунта).
3.5. Регистрация Пользователя на сайте vodomaster.ru не является обязательной и осуществляется Пользователем на добровольной основе.
3.6. Интернет-магазин не несет ответственности за сведения, предоставленные Клиентом на Сайте в общедоступной форме.
4. ОБРАБОТКА, ХРАНЕНИЕ И ЗАЩИТА ПЕРСОНАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ САЙТА
4.1. Администрация Сайта осуществляет обработку информации о Пользователе, в т.ч. его персональных данных, таких как: имя, фамилия, отчество, e-mail, телефон, skype и др., а также дополнительной информации о Пользователе, предоставляемой им по своему желанию: организация, город, должность, и др.
4.2. Интернет-магазин вправе использовать технологию «cookies». «Cookies» не содержат конфиденциальную информацию и не передаются третьим лицам.
4.3. Интернет-магазин получает информацию об ip-адресе Пользователя сайта vodomaster.ru и сведения о том, по ссылке с какого интернет-сайта он пришел. Данная информация не используется для установления личности Пользователя.
4.4. При обработке персональных данных пользователей интернет-магазин придерживается следующих принципов:
- Обработка информации осуществляется на законной и справедливой основе;
- Информация не раскрываются третьим лицам и не распространяются без согласия субъекта Данных, за исключением случаев, требующих раскрытия информации по запросу уполномоченных государственных органов, судопроизводства;
- Определение конкретных законных целей до начала обработки (в т.ч. сбора) информации;
- Ведется сбор только той информации, которая является необходимой и достаточной для заявленной цели обработки;
- Обработка информации ограничивается достижением конкретных, заранее определенных и законных целей;
4.5. Персональная информация о Пользователе хранятся на электронном носителе сайта бессрочно.
4.6. Персональная информация о Пользователе уничтожается при желании самого Пользователя на основании его официального обращения, либо по инициативе администратора Сайта без объяснения причин, путём удаления информации, размещённой Пользователем.
4.7. Обращение об удалении личной информации, направляемое Пользователем, должно содержать следующую информацию:
для физического лица:
- номер основного документа, удостоверяющего личность Пользователя или его представителя;
- сведения о дате выдачи указанного документа и выдавшем его органе;
- дату регистрации через Форму обратной связи;
- текст обращения в свободной форме;
- подпись Пользователя или его представителя.
для юридического лица:
- запрос в свободной форме на фирменном бланке;
- дата регистрации через Форму обратной связи;
- запрос должен быть подписан уполномоченным лицом с приложением документов, подтверждающих полномочия лица.
4.8. Интернет-магазин обязуется рассмотреть и направить ответ на поступившее обращение Пользователя в течение 30 дней с момента поступления обращения.
4.9. Интернет-магазин реализует мероприятия по защите личных (персональных) данных Пользователей в следующих направлениях:
- предотвращение утечки информации, содержащей личные (персональные) данные, по техническим каналам связи и иными способами;
- предотвращение несанкционированного доступа к информации, содержащей личные (персональные) данные, специальных воздействий на такую информацию (носителей информации) в целях ее добывания, уничтожения, искажения и блокирования доступа к ней;
- защита от вредоносных программ;
- обнаружение вторжений и компьютерных атак.
5. ПЕРЕДАЧА ПЕРСОНАЛЬНЫХ ДАННЫХ
5.1. Интернет-магазин «Водомастер.ру» не сообщает третьим лицам личную (персональную) информацию о Пользователях Сайта, кроме случаев, предписанных Федеральным законом от 27.07.2006 г. № 152-ФЗ «О персональных данных», или когда клиент добровольно соглашается на передачу информации.
5.2. Условия, при которых интернет-магазин «Водомастер.ру» может предоставить информацию частного характера из своих баз данных сторонним третьим лицам:
- в целях удовлетворения требований, запросов или распоряжения суда;
- в целях сотрудничества с правоохранительными, следственными или другими государственными органами. При этом интернет-магазин оставляет за собой право сообщать в государственные органы о любой противоправной деятельности без уведомления Пользователя об этом;
- в целях предотвращения или расследования предполагаемого правонарушения, например, мошенничества или кражи идентификационных данных;
5.3. Интернет-магазин имеет право использовать другие компании и частных лиц для выполнения определенных видов работ, например: доставка посылок, почты и сообщений по электронной почте, удаление дублированной информации из списков клиентов, анализ данных, предоставление маркетинговых услуг, обработка платежей по кредитным картам. Эти юридические/физические лица имеют доступ к личной информации пользователей, только когда это необходимо для выполнения их функций. Данная информация не может быть использована ими в других целях.
6. БЕЗОПАСНОСТЬ БАНКОВСКИХ КАРТ
6.1 При оплате заказов в интернет-магазине «Водомастер.ру» с помощью кредитных карт все операции с ними проходят на стороне банков в специальных защищенных режимах. Никакая конфиденциальная информация о банковских картах, кроме уведомления о произведенном платеже, в интернет-магазин не передается и передана быть не может.
7. ВНЕСЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ И ДОПОЛНЕНИЙ
7.1. Все изменения положений или условий политики использования личной информации будут отражены в этом документе. Интернет-магазин «Водомастер.ру» оставляет за собой право вносить изменения в те или иные разделы данного документа в любое время без предварительного уведомления, разместив обновленную версию настоящей Политики конфиденциальности на Сайте.
Аккумулятор тепла с насосом (PHES)
Краткий обзор
В аккумуляторе тепла с насосом (PHES) электричество используется для привода аккумулирующего двигателя, подключенного к двум большим аккумулирующим устройствам. Для хранения электроэнергии электрическая энергия приводит в действие тепловой насос, который перекачивает тепло из «холодного хранилища» в «горячее хранилище» (аналогично работе холодильника). Для рекуперации энергии тепловой насос реверсируется, превращаясь в тепловую машину. Двигатель забирает тепло из горячего хранилища, отдает отработанное тепло в холодильное хранилище и производит механическую работу. При рекуперации электроэнергии тепловая машина приводит в действие генератор.
Обсуждение
Для PHES требуются следующие элементы: два низкозатратных (обычно стальные) резервуары, заполненные минеральными частицами (размером с гравий горная порода) и средства эффективного сжатия и расширения газа. закрытый контур, заполненный рабочим газом, соединяет два накопителя, компрессор и расширитель. Одноатомный газ, такой как аргон, идеально подходит в качестве рабочего газа, поскольку он нагревает/охлаждает намного больше, чем воздух при одинаковом повышении/падении давления – это в свою очередь значительно снижает стоимость хранения.
Процесс протекает следующим образом: аргон при атмосферном давлении и температуры (верхнее левое колено цепи на схеме), поступает в компрессор (на схеме изображен вращающийся символ компрессора – все оборудование находится в факт взаимности). Компрессор приводится в действие двигателем/генератором (вверху) с использованием электричество, которое необходимо хранить (желтые стрелки вверху). Аргон сжат до 12 бар, +500°C. Он поступает в верхнюю часть горячего резервуара для хранения и течет медленно (обычно менее 0,3 м/с) через твердые частицы, нагревая твердых частиц и охлаждения газа. По мере нагревания частицы движется горячий фронт. вниз по баку (примерно 1 м/ч). На дне бака аргон выходит, все еще при почти 12 барах, но теперь при температуре окружающей среды. Затем он входит расширитель (внизу) и расширяется обратно до давления окружающей среды, охлаждаясь до минус -160°С. Затем аргон поступает на дно холодного сосуда и течет медленно вверх, охлаждая частицы и нагревая себя. Он покидает вершину бака обратно при атмосферном давлении и температуре.
Для восстановления питания (т.е. разряда), потока газа (и всех стрелок на схеме) просто переворачивается. Аргон при температуре окружающей среды и давление поступает в холодный резервуар и медленно течет через него вниз, нагревая частица и сама становится холодной. Он покидает дно резервуаре при -160°C и поступает в компрессор. Он сжат до 12 бар, подогрев до температуры окружающей среды. Затем он попадает на дно горячий бак. Он течет вверх, охлаждая частицы и сам нагреваясь. до +500°С. Затем горячий сжатый газ поступает в детандер, где он отказывается от своей работы по производству энергии, которая приводит в движение двигатель/генератор. Ожидаемая эффективность передачи от переменного тока к переменному току составляет 75–80 %.
Заключение
PHES может работать на рынках, требующих времени отклика в районе минут вверх. Система использует гравий в качестве среды хранения, поэтому она предлагает очень недорогое решение для хранения. Нет потенциального предложения ограничения на любой из материалов, используемых в этой системе.
7.2. Соображения по хранению энергии | EME 811: Солнечная тепловая энергия для коммунальных служб и промышленности
Печать
Аккумулятор энергии является очень важным элементом многих систем солнечного отопления из-за присущей ему прерывистости солнечного потока. Блок хранения обычно представляет собой среду, способную эффективно поддерживать свою температуру в течение определенного периода времени. Когда прямой солнечный прирост недоступен, аккумулированное тепло может использоваться для удовлетворения требований нагрузки. Оптимальная накопительная емкость (размер устройства) всегда зависит от ожидаемых временных колебаний доступности солнечного излучения.
Глава 8 D&B описывает несколько типов аккумулирования тепловой энергии, которые можно использовать как с жидкостными, так и с воздушными системами отопления.
Наиболее распространенной системой хранения тепловой энергии во многих домах является бак для горячей воды. Изолированный бак обычно вмещает 50-80 галлонов воды и может быть очень эффективным для хранения энергии в зависимости от уровня изоляции. Солнечные системы нагрева воды часто используют резервуар для воды, размер которого больше, чем размер обычной системы горячего водоснабжения, чтобы увеличить долю солнечной энергии в системе.
Для систем солнечного отопления, использующих воздух, уплотненная система хранения каменного слоя является отличной альтернативой водо-воздушным теплообменникам с резервуаром для хранения горячей воды. Требования к воздушному потоку системы хранения с уплотненным слоем приводят к ограничению хранилища каменного слоя, где, в отличие от резервуара с водой, тепло не может подаваться и отводиться одновременно.
Оба типа — резервуар для воды и каменная подушка — являются вариантами хранения, которые обсуждались ранее при проектировании отопления помещений.
Назначение чтения
Глава книги : Даффи, Дж.А. Beckman, W., Солнечная инженерия тепловых процессов , глава 8. Раздел 8.3
Мы рекомендуем вам прочитать эту главу, чтобы ознакомиться с различными доступными вариантами хранения солнечной тепловой энергии. Основное внимание здесь уделяется разделу 8.3, поскольку он обеспечивает четкий анализ тепловых характеристик накопителя энергии резервуара для воды. Пример 8.3.1. показывает, как вы будете подходить к расчету температуры в хранилище с течением времени на основе прироста солнечной энергии и свойств среды хранения. Так как этот пример представляет хорошую практическую ценность, его видеообсуждение (18:16) приведено ниже.
Решение к примеру 8. 3.1 из Солнечная инженерия тепловых процессов (Duffie & Beckman, 2013)
Щелкните для расшифровки.
ВЕДУЩИЙ: Итак, это пример 8.3.1 со страницы 378 текста Даффи и Бекмана. Итак, нас попросили определить температуру в баке с горячей водой. Итак, нам дано здесь несколько вещей, масса танка 1500 кг. Это вода. Произведение коэффициента потерь на площадь объема хранения или резервуара составляет 11,1 ватт на градус Цельсия, что вам нужно умножить на 3600 секунд в час, чтобы преобразовать это в джоули в час, что нам нужно будет сделать позже. Давайте посмотрим здесь, температура окружающей среды составляет 20 градусов по Цельсию. А начальная температура бака 45 градусов Цельсия. В таблице в тексте нам дан прирост полезной энергии Qu, а также нагрузки на этот бак — сколько воды извлекается из бака за каждый час. И с этой информацией нас просят определить температуру резервуара каждый час в течение 12 часов. Итак, мы собираемся начать здесь, решая один час вручную, а затем мы просто собираемся реализовать в электронной таблице, чтобы получить остальные часы итеративно.
В настоящее время актуальна тема сезонного хранения тепловой энергии. Тип накопителя позволяет в зимнее время использовать обильную солнечную тепловую энергию летних месяцев. В то время как половина собранной летней энергии, которая направляется в любую сезонную систему хранения тепловой энергии, теряется, оставшаяся половина, которая хранится и в конечном итоге извлекается, может покрыть до 95% общих потребностей в отоплении. [источник: Сиббит и др., Эффективность системы централизованного теплоснабжения с сезонным накоплением солнечной энергии — пять лет эксплуатации Energy Procedia , 2011]. Солнечное сообщество Drake Landing в Альберте, Канада, с которым вы познакомились в предыдущем разделе, является примером беспрецедентного успеха в области сезонного хранения тепловой энергии для отопления зданий. Сезонным системам хранения тепловой энергии может потребоваться много лет, чтобы достичь своих эксплуатационных целей, поскольку существует большая тепловая задержка, в то время как система «заряжается» в течение первых нескольких лет. Модернизация здания или сообщества для использования сезонной системы хранения тепловой энергии может быть сложной задачей, особенно в городских условиях, поскольку большинство таких систем хранения имеют большие размеры и устанавливаются под землей и, следовательно, могут потребовать рытья или бурения, что может быть дорогостоящим в условиях ограниченного пространства.