Как подключить теплоаккумулятор к системе отопления: Схема подключения теплоаккумулятора — особенности и задачи. Пример типовой схемы подключения буферной емкости

Данная схема дает возможность всем, кто проживает в доме, значительно сэкономить финансовые траты на отопление и максимально снимает высокое напряжение с котла в моменты самых резких пиковых нагрузок. Как подобрать оборудование и выполнить надежное подключение теплового аккумулятора твердотопливных котлов?

Содержание

• 1 Выбор качественного оборудования
• 2 Какие расчеты подразумевает установка теплоаккумулятора?
• 3 Подключение: профессиональные рекомендации
  • 3.1 С подмешиванием жидкости
  • 3.2 С гидрораспределением

Выбор качественного оборудования

Непосредственно аккумулятор выбирают под заранее приобретенный котел твердотопливного типа и подсчитывают параметры так, чтобы он запросто мог по максимуму аккумулировать тепловую энергию, которая была выработана непосредственным источником требуемого тепла.

Приоритетом и главным критерием выбора современного и продуманного теплоаккумулятора будет сам котел, если его рабочее время теплопоступления и мощность как-то лимитированы:

• Для выработки тепла только единственной разовой загрузки любого топлива и дальнейшим его разбором установленной системой полного отопления в течение целых суток.
• Накопителем солнечного типа определенной и требуемой для стабильной работы котла мощности, где собирается тепло исключительно в светлое время дня и стабильно равномерным или же исключительно пиковым использованием.

Схема подключения

Основным показателем к выбору хорошего теплоаккумулятора становится сам потребитель, когда есть необходимость покрывать установленную нагрузку теплового характера за какой-то отрезок времени.

Приобрести данное устройство необходимо в соответствии с индивидуальными потребностями, а также характеристиками установленного твердотопливного котла.

Заранее спроектируйте, какой именно теплоаккумулятор вам необходим, чтобы он смог полностью выполнять возложенные на него функции и задачи по усилению и контролю вырабатываемой тепловой энергии котлом.

Какие расчеты подразумевает установка теплоаккумулятора?

Установка теплоаккумулятора

Расчет теплоаккумулятора для твердотопливного котла проводится максимально точно и внимательно. Данное устройство является достаточно габаритным, поэтому его установка должна быть внесена еще в самый первый проект системы отопления.
Расчет буферной емкости твердотопливного котла проводится, исходя из установленного соотношения 30, 40 или 50 литров всего объема емкости на 1 кВт фиксированной мощности котла.

Исходя из продуманной схемы применения, применяются разные методики, которые помогают провести расчет теплоаккумулятора для твердотопливного котла. При тщательном подборе рекомендуется максимально учитывать такие рекомендации:

1. Чем значительнее показатель пикового теплопотребления отличается от установленного среднечасового, а также чем дольше оно длиться, тем и больше необходим объем бака для накопления в нем нужного тепла.
2. Давление номинальное, где аккумулируется тепло, должно непременно быть по максимуму больше, чем обычное рабочее давление.
3. Теплоаккумулятор, который подключается к любому твердотопливному котлу, правильно аккумулирует нужное тепло, которое генерировалось хотя бы одной разовой загрузкой.
4. В каждой схеме подключения устройства в обязательном порядке должны быть предохранительные клапаны и предусмотренный расширительный бак.

Выбор теплоаккумулятора для котла

Каждый расчет должен проводиться внимательно и четко. Помните о том, что от правильности учета всех факторов зависит безопасность дома и жильцов в нем. Если подключение теплоаккумулятора будет выполнено неправильно или даже с минимальной ошибкой, это грозит неприятными и достаточно опасными последствиями.

Вы должны быть абсолютно уверенными в том, что учли каждый показатель и фактов, правильно просчитали потребности в тепле, а продуманная схема подключения бака к самому твердотопливному котлу правильна и надежна.

Подключение: профессиональные рекомендации

Чтобы правильно и максимально эффективно реализовать систему частного отопления на основе любого твердотопливного котла, можно подключать теплоаккумулятор несколькими методами. Они довольно распространены среди профессиональных мастеров, но этому можно обучиться и самостоятельно, так как в данных схемах нет ничего сложного и сверхъестественного.

Совет! Рассмотрите тот факт, что стоимость работ напрямую зависит от основного принципа построения системы постоянной циркуляции топлива в котле.

Схема подключения теплоаккумулятора

Схема подключения теплоаккумулятора к твердотопливному котлу распространенного типа предельно понятна. Легко и доступно применяется в обвязках систем постоянного отопления, которые основываются на циркуляции простого гравитационного типа топлива в котле. В этой ситуации происходит такое:

• Во время нагревания установленного объема воды в самом теплообменнике устройства начинается ее циркуляция по всей системе установленного трубопровода, который проходит через клапан бойлера.
• Когда заданная пользователем температура достигается, встроенный клапан активно начинает работать и соответственно поддерживать установленный заранее показатель, понемногу подмешивая только холодную воду из самого бойлера.
• В этот момент в бак наливается горячая вода из установленного агрегата — так происходит зарядка теплоаккумулятора.
• За все время, которое может быть определено только баком бойлера, топливо полностью выгорает.
• Начинает обратный процесс, который состоит в подаче воды на небольшие радиаторы. Стабильность температуры сохраняется все время.
• Когда непосредственный источник нужного тепла не может поддержать стабильный нагрев воды в емкости теплоаккумулятора, установленный клапан оперативно и надежно перекрывается, а система моментально приобретает свое исходное состояние.

Если электропитание отсутствует или же циркулярный насос отказывает, бойлер сразу переходит в специальный буферный режим, который дает возможность всей системе работать только на обратном клапане.

Подключение теплоаккумулятора к твердотопливному котлу

Набранная вода, которая нагрелась до этого момента в самом котле, далее активно поступает в установленный бак. Затем она направляется к нескольким радиаторам отопления. За счет этого непрерывного процесса обеспечивается плавное нагревание воды и аккуратное падение высоких температур.

Совет! Чтобы функционирование схемы отопления было на высоте, теплоаккумулятор надо монтировать достаточно высоко, чтобы не было контакта с радиаторами отопления.

Система такого типа продается практически для каждой модели котла. За счет них можно предусмотреть беспрерывную и стабильную подачу электроэнергии. Чтобы вся обдуманная система работала правильно и налажено, стоит правильно и четко предусмотреть источник стабильного и полноценного питания.

Возможно реализовать такой принцип: установленный бойлер послужит лишь специальной емкостью, которая по максимуму стабилизирует температуру достаточно большого и необходимого для комфорта в помещении объема воды. В этом есть смысл в том случае, когда надо сразу давать питание на несколько контуров частного отопления.

Подключение теплоаккумулятора к твердотопливному котлу такого типа также нашла широкое применение у современных пользователей и застройщиков.

Какую именно схему подключения теплоаккумулятора выбрать зависит исключительно от индивидуальных потребностей владельца дома и проживающих там. Тут надо взвесить все преимущества и недостатки, а также учесть множество факторов, которые могут значительно повлиять на окончательный выбор.

Достаточно многое зависит от площади, которая будет отапливаться с помощью твердотопливного котла; используемых элементов и агрегатов всей установки; рассчитанного количества контуров, которые будут сделаны в обвязке; наличия продуманной системы горячего стабильного водоснабжения всего помещения.

Правильно организовать схему подключения является непростой задачей, которая требует к себе повышенной концентрации и правильного подхода. Если нет уверенности в своих знаниях, лучше доверить процесс опытным и квалифицированным специалистам.

бак и теплоаккумулятор для системы частного дома

Для снижения расходов топлива, электроэнергии в автономных тепловых магистралях пригодится аккумулирующая емкость для отопления. Оборудование позволяет оптимизировать затраты, при этом не требует постоянного обслуживания. Рассмотрим, что представляет собой изделие, особенности функциональности, монтажа и возможность изготовления емкости своими руками.

Содержание

• Что такое теплоаккумулятор?
• Особенности устройства внутри и снаружи
• Принцип работы
• Виды буферных емкостей
  • Пустотелый
  • С одним или двумя змеевиками
  • С внутренним бойлером
• Области применения теплоаккумуляторов
  • Тепловые аккумуляторы в гелиосистемах
  • Буферная емкость для котлов на твердом топливе
  • Аккумулятор тепловой для электрического котла
• Как сделать буферный бак своими руками
  • Чем утеплить
• Скорость расхода накопленного ресурса
• Правила безопасной эксплуатации

Что такое теплоаккумулятор?

Это резервуар буферного типа для накопления избытка тепла в период работы нагревателя (котла). Ресурс затем применяется для работы системы отопления в периоды между отключениями работы топливного ресурса. Если правильно собрать конструкцию, можно сэкономить до 50% топлива, перейдя на одну загрузку в день вместо 2-3.

При необходимости аккумуляторный бак для отопления дополняется регуляторами, датчиками температуры, можно автоматизировать систему подачи тепла, за счет чего вырастет теплоотдача и снизится необходимое для прогрева количество топлива.

Особенности устройства внутри и снаружи

Представляют собой теплоаккумуляторы в система отопления частного дома вертикальные цилиндры, выполненные из листовой черной или нержавеющей стали повышенной прочности. Внутренняя плоскость покрывается слоем бакелитового лака для защиты от горячей воды, солей, кислот, а снаружи бак выкрашен термостойкой краской.

Изоляция изготавливается из вторично-вспененного пенополиуретана, толщина слоя до 100 мм – такое наружное покрытие защищает от потери тепла. Затем вся поверхность закрывается чехлом из кожзаменителя, поэтому вода в буферной емкости остывает крайне медленно.

Принцип работы

Схема проста – сверху к устройству подводится труба от котла, по которой в емкость поступает горячий теплоноситель. В процессе остывания вода перемещается вниз, в точку монтажа циркуляционного насоса и затем транспортируется в туннель магистрали, поступая по нему в котел для подогрева.

Теперь раз и навсегда, без каких либо регистраций и СМС можно бесплатно скачать 1хБет на Андроид перейдя по активной ссылке и дальше продолжать кайфовать от игры и делать ставки на любимую команду в удобном мобильном приложении.

Учитывая, что все котлы работают по ступенчатой схеме – включаясь и выключаясь по мере остывания/нагревания теплоносителя, вода в емкости всегда остается горячей. Как только котел отключается, теплоноситель перемещается в буферный резервуар, а в системе его заменяет горячая вода, которая не охлаждается, благодаря теплоаккумулятору. Такое свойство позволяет поддерживать тепло в батареях длительное время после прогорания топлива и отключения котла.

Виды буферных емкостей

Функциональные способности емкостей одинаковы, но есть конструктивные различия.

Производители предлагают оборудование трех типов:

• пустотелые, без теплообменников внутри бака;
• с наличием 1-2-х змеевиков, которые повышают накопление тепла;
• с бойлерными баками для корректной работы автономной отопительной системы.

Выбирая бак аккумулятор, необходимо оценить особенности устройства более подробно.

Пустотелый

Это самый простой вид оборудования, который недорого стоит и монтируется к одному или более источникам подогрева через центральные коммуникации. Затем через патрубки разводится по приборам потребления. Можно установить дополнительный нагреватель электрического типа. Бак отличается безопасностью, не имеет риска перегрева и обеспечивает поддержание нормальной работы системы.

С одним или двумя змеевиками

Внутри такого бака расположены змеевики, верхний из которых отвечает за забор тепла, нижний – прогревает саму емкость. Такое устройство теплоаккумулятора для систем отопления позволяет получат горячую воду круглые сутки, подогревать резервуары от солнечных коллекторов, применять теплоноситель для обогрева дорожек или использовать тепло в любых других целях.

С внутренним бойлером

Модули относятся к оборудованию нового типа, которое не только накапливает избыток тепла, но и обеспечивает поставку ГВС в круглосуточном режиме. Емкость бойлера выполняется из нержавеющей легированной стали, дополняется магниевым анодом, что позволяет снизить жесткость теплоносителя и не допустить отложения накипи на стенках.

Бойлерный накопитель для отопления частного дома может подключаться к любым энергоресурсам, работает в открытых и закрытых схемах. К дополнительным плюсам относят контроль нагрева циркулирующего теплоносителя, защиту котла от перегревания, оптимизацию расхода топлива.

Важно! Бойлерная буферная емкость может заменить гидравлическую стрелку в системе с солнечными коллекторами.

Области применения теплоаккумуляторов

Работать емкость может с любыми типами оборудования, но чаще всего применяется в сочетании с коллекторами солнечными, котлами на твердом топливе или электрическими устройствами.

Тепловые аккумуляторы в гелиосистемах

Солнечный коллектор – оборудование, добывающее энергию из солнечного тепла, света. Применяется в регионах с достаточным количеством солнечных дней, но без буферной емкости работает неполноценно из-за неравномерности поступления энергии – смены времени дня, сезонов.

Чтобы у хозяев дома не возникли затруднения с подачей горячей воды в систему отопления или ГВС, требуется установка теплового аккумулятора. Для работы в системе устройство применяет высокую теплоемкость воды, при котором жидкость, остывая на 1 градус, дает потенциал теплового подогрева 1 м3 воздуха на 4 градуса.

Принцип работы простой – буферный накопительный бак для отопления в виде аккумулятора собирает избыток энергии в период активности солнца, то есть скапливает тепло, а отдает энергию после захода солнца, обеспечивая подогревом объем теплоносителя в системе отопления и подачу горячей воды в ГВС.

Буферная емкость для котлов на твердом топливе

Для подогревающего устройства твердотопливного типа характерной чертой работы является цикличность. Сначала в топку загружается сырье, затем происходит прогрев теплоносителя. Максимальные параметры энергии достигаются на пике горения сырья, потом теплоотдача уменьшается и при догорании дров, угля, процесс выработки тепловой энергии прекращается.

Настроить котел на выработку тепла с привязкой к определенному времени возможности нет, такая функция доступна только электрическим или газовым котлам, поэтому в период пиковой отдачи тепла энергии может быть избыточно много, а после завершения процесса горения топлива – мало. Решить проблему поможет подключение аккумулирующей емкости. Такая система отопления с теплоаккумулятором позволит передавать тепло в магистраль, по которой будет поступать горячая вода, обогревая помещение и не затрагивая остывший котел.

Аккумулятор тепловой для электрического котла

Тут без буфера не обойтись, потому что электроэнергия стоит дорого, а именно емкость позволит сократить расходы на 30-45%. Удобнее всего использовать оборудование в ночное время, когда тарифы снижены. Чтобы запастись достаточным объемом тепла нужен бак значительных размеров для как можно большего накопления тепла и передачи энергии в период светового дня.

Как сделать буферный бак своими руками

При небольшом навыке владения инструментами можно сделать гидроаккумулятор для системы отопления собственными силами из обычной бочки из стали. Нет бочки, придется купить несколько листов стали из нержавейки толщиной от 2 мм и сварить нужный бак в виде цилиндра. Чтобы прогреть воду потребуется, медная трубка диаметром 20-30 мм длиной 800-1500 мм – тут все зависит от размеров емкости. Трубку согнуть в спираль, поместить внутрь бочки.

Аккумулятор в этом оборудовании будет в верхней части, потому отсюда выводится патрубок для отвода горячей воды, а вот в нижнюю часть устройства нужно врезать патрубок для подачи холодной воды. Отводы дополняются кранами, чтобы контролировать поступление воды в накопитель.

Следующий этап – проверка устройства на герметичность путем заполнения емкости водой. Если есть утечка, швы промазать герметиком или керосином, затем можно начать утепление бака.

Чем утеплить

Чтобы изоляционный слой лег ровно, наружная часть емкости обезжиривается, зачищается и потом грунтуется. Покрытие нужно выбирать порошковое, с антикоррозийной защитой – такие порошковые краски для металла продаются в магазинах. Для утепления подойдет рулонная базальтовая вата толщиной в 6-8 мм. Фиксировать можно шнурами или обмотать скотчем. Чтобы предупредить быстрое остывание воды специалисты рекомендуют покрыть утеплитель чехлом из фольгированной пленки или листовой стали.

Внешний слой утеплителя необходимо прорезать для вывода патрубков, затем можно подключать емкость к котлу отопления. Схема подключения теплоаккумулятора выполняется через резьбовые отверстия на внешнем корпусе прибора отопления – патрубок горячего теплоносителя (сверху) соединяется с магистралью, а холодного – врезается в трубопровод обратного тока теплоносителя.

На заметку! Рекомендуется установить на емкость накопителя термометр, датчики внутреннего давления и взрывной клапан – это поможет контролировать возможный перегрев накопителя и вовремя сбросить избыток давления.

Скорость расхода накопленного ресурса

Точно определить, как быстро уйдет тепло из емкости нельзя, тут следует брать в расчет некоторые нюансы:

• объем воды в бочке;
• уровень потери тепла в помещении;
• показатели температуры воздуха снаружи;
• установленные нормы термодатчиков;
• жилую площадь дома, которую нужно отапливать;
• интенсивность и периодичность забора горячей воды для бытовых и прочих нужд.

Как правило, в автономных системах частного дома буферного тепла хватает на период от 4-5 часов до суток. Применение накопителя снижает регулярность нагрузки на греющий ресурс, экономит топливо и увеличивает длительность эксплуатации котла отопления.

Правила безопасной эксплуатации

Специалисты рекомендуют обращать внимание на промежуток между горячими змеевиками бака и стенками, а также отсутствие в зоне монтажа резервуара близкорасположенных источников огня, воспламеняющихся жидкостей и материалов. Устанавливая бак в систему закрытого типа, следует помнить о высоком давлении теплоносителя, поэтому важно обеспечить герметичность буферной емкости.

На заметку! Если усилить бочку ребрами жесткости, а крышку резиновыми прокладками, то стойкость оборудования самодельного типа перед перепадами давления в системе будет максимально повышена.

При оборудовании накопителя дополнительным ТЭНом нужно изолировать контакты и заземлить бак, иначе при первой же перегрузке электросети схему заклинит и можно получить удар током.

Зачем нужен теплоаккумулятор для котлов отопления: как рассчитать объем

Теплоаккумулятор для котлов отопления включают в систему для экономии топлива, исключения перепадов температурного режима теплоносителя, снижения времени отопления и частоты загрузки топлива. Прибор подключается к твердотопливным, электрическим, газовым котлам большого объема. Основная функция агрегата – аккумулирование избыточного тепла, дальнейшее распределение его в то время, когда загрузка котла топливом прекращена, работа его приостановлена.

Бак аккумулятор в системе отопления – это высокий резервуар в форме цилиндра

Содержание

• Устройство теплоаккумулятора
• Как быстро расходуются запасы энергии
• Как подобрать подходящую модель
• Как работает теплоаккумулятор в системе
• Что подключают кроме котла
• Как сделать собственный бак, хранящий тепло

Система отопления с теплоаккумулятором обеспечивает бесперебойное снабжение радиаторов горячим теплоносителем.

Устройство теплоаккумулятора

Бак аккумулятор в системе отопления – это высокий резервуар в форме цилиндра, либо квадрата, прямоугольника, снабженный патрубками (4 — 20 штук). Для подключения к котлу – нижние входы, а для соединения с отопительной системой — верхние.

Теплоизолированные водяные буферные емкости исключают потерю тепла, а также исключают перегревание воздуха внутри помещения, где они установлены (тепловое излучение резервуара без изоляции – достигает до 2 кубометров).

Теплоаккумулятор для твердотопливного котла с теплообменником состоит из элементов:

• бака для жидкости,
• прибора теплообменника внизу бака,
• электронагревателей,
• магниевого анода,
• аппарата нагрева по слоям.

Вместо одного источника и потребителя тепла к нему можно подключать несколько приборов через разные патрубки.

В быту используются разные модели: термоаккумулятор без теплообменника, аккумулятор тепла для системы отопления с встроенным в конструкцию баком и модели, и модели, оборудованные встроенным в бак теплообменником для горячего снабжения воды.

Можно сделать тепловой аккумулятор для отопления своими руками, однако КПД прибора намного меньше, он займет большую площадь. Стоимость самодельного агрегата ниже, но безопасность контура пострадает.

Как быстро расходуются запасы энергии

Аккумулирующий бак для системы отопления, включенный в контур, обогревает помещения при отключенном котле, не требуется топить котел постоянно, при этом экономия топлива достигает 30 – 50%.

Время расхода резервного тепла зависит от следующих факторов.

1. Величины бака емкости.
2. Температуры воздушного пространства внутри и снаружи помещения.
3. Тепловой потери.
4. «Умной» автоматики.
5. Расхода потребления.

Обогревание при выключенном котле продолжается несколько часов, либо двое – трое суток.

Подключение теплоаккумулятора к твердотопливному котлу не разрешает тепловой энергии «улетать в трубу». Тепло накапливается внутри резервуара. При оборудовании автоматики, подача тепла экономно расходуется на обогрев радиаторов, теплых полов, водоснабжение.

Если есть льготный ночной тариф электроэнергии, в темное время суток производится зарядка аккумулятора.

Для того чтобы сделать котельную в доме самостоятельно, нужно продумать очень много деталей

1000 л. тепловой энергии хватает на 11 — 12 дневных часов для помещения 150 кв. м. Это эффективное экономное резервное теплоснабжение при разнице тарифов.

Как подобрать подходящую модель

Без буферной емкости температура теплоносителя падает сразу после отключения котла. Главный критерий подбора модели: расчет теплового аккумулятора. Применяется формула:

Q = m*Cp {T2 –T1),

m — масса теплоносителя,

Сp — теплоемкость теплоносителя,

T2 средняя конечная температура воды в емкости,

T1— средняя начальная температура.

Точно рассчитать объем и другие параметры помогут специалисты фирмы водотеплоснабжения, либо нужно самостоятельно задать исходящие показатели на онлайн калькуляторе, получить рекомендуемые данные. Принимают во внимание мощность котла, давление внутри системы, количество радиаторов, сечение и диаметр труб, вид и объем теплоносителя.

Аккумулирующая емкость выбирается с учетом следующих факторов: материал конструкции, объем, мощность прибора, давление теплоносителя в системе, функциональность. Фирмы производители предлагают аккумуляторы тепла, стенки которых изготовлены из черной, углеродистой стали, либо нержавейки. Они устойчивы к коррозии, загрязнению, меньше требуют чистки, долго работают.

1. Тепловой аккумулятор серии ЕАВ из черной углеродной стали с внутренним бойлером из нержавейки пищевого типа – предназначен для системы, работающей при превышении давления 0, 3 МПа. В комплекте теплообменники простого, либо блочного вида. Имеет магниевый анод, защищающий от накипи. Подходит для дополнительного подключения гелиоколлекторов. Используется при проточном нагреве.
2. Теплоаккумулятор для отопления ЕА – прибор с теплообменниками и без них. Материал – сталь, окрашена снаружи, теплоизоляцию делают из искусственной синей, либо красной кожи. Дополнительно можно подключить накопитель к солнечной батарее. Модели предназначены для нагревания проточной воды, а также циркуляции теплоносителя по системе из бака.
3. Теплонакопитель для отопления типа ЕАI используют при подключении двух и более тепловых источников, емкость 350 — 3500 л.

Современный теплоаккумулятор имеет антибактериальную защиту, предназначен для дооборудования Тэнами, подключения блочных теплообменников.

Для системы, давление внутри которой более 4 бар выбирайте бак с утолщенными стенками и торосферическими плотными крышками.

Как работает теплоаккумулятор в системе

Схема подключения: трубу, ведущую из котла, подключают к патрубку в верхней части бака, а обратный трубопровод с циркуляционным насосом – к нижнему входу.

После розжига котла насос выбирает снизу бака холодный теплоноситель, доставляет в котел. Нагретая вода из котла перемещается вверх бака. Процесс длится до полного нагревания всего объема воды, внутрь системы поступает только горячая вода.

Как только температура превышает заданные параметры, насос выключается. После отключения котла при снижении температуры воздуха или воды автоматическое управление включает насос, подающий из аккумулятора по контуру горячий теплоноситель.

Обычно, вся отопительная система размещена в подвале дома

Отключение, включение продолжается до пределов превышения температуры внутри бака над температурой внутри контура.

Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором методом коллекторного подключения к входу, выходу накопителя имеет преимущества: можно включить каждый прибор для отопления отдельно.

Что подключают кроме котла

Аккумулирующая емкость для отопления – это центр многоконтурного распределения теплоэнергии. Подключить бак можно к другим источникам тепла: солнечным коллекторам, тепловым насосам, электрическим нагревателям. Или использовать бойлер. Это позволит не топить твердотопливный котел в теплое время года.

Себестоимость тепла, накапливаемая от солнца низкая, но получение ее циклично.

Тепловой насос вырабатывает дорогую энергию и мощности его иной раз недостаточно для полного удовлетворения мощности, слабо нагревается отопительная система.

Энергия электрокотла, газового агрегата самая дорогостоящая, лучше использовать ее при догреве воды после отключения первых двух источников.

Как сделать собственный бак, хранящий тепло

Пропорции высоты бака к диаметру — 3:1 обусловливают равномерное прогревание теплоносителя по всему контуру системы.

Из чего можно создать теплоакумулятор своими руками?

1. Нужен теплообменник, который делают из медной трубы, сечением 20мм, длиной 15 м. Завертывают ее в спираль.
2. Деталь для крепления змеевика.
3. Термометр с крепежом.
4. Теплоизоляционный материал.
5. Патрубки ввода и вывода.
6. Бочка объемом более 200 л. для корпуса из нержавеющей стали.

Буферная емкость своими руками большего размера делается из нескольких бочек, скрепляемых сваркой.

Внутрь емкости вставляют теплообменники, выводят на патрубки.

Утепляют бочку рулонной минеральной ватой, сверху накладывают слой фольги.

Резервуар устанавливают внутри дома, поэтому система, где расположен тепловой аккумулятор для отопления своими руками, заполняется водой, а не антифризом (смесями гликоля).

Схема подключения твердотопливного котла:

Установить теплоакумулятор нужно выше котла. На подставку из брусков, покрытую минеральной ватой.

Излишний вес конструкции может привести к обрушению пола, перекрытий.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Изготовить теплоаккумулятор своими руками не сложно, однако промышленные модели буферной емкости отвечают более высоким требованиям безопасности работы системы топливоподачи и горячего водоснабжения.

Стоимость промышленных приборов, на первый взгляд, кажется высокой, однако самоокупаемость наступает за короткие сроки, и потребителю гарантирована надежность их применения.

Недорогие системы накопления тепла для повышения эффективности теплового насоса

Исследовательские группы Фазовых переходов и критического поведения и системной инженерии и передачи технологий CIC energiGUNE разрабатывают вместе с некоторыми компаниями, такими как Airlan — эталон в производстве

Тепловой насос , помимо того, что является одной из наиболее эффективных технологий, используемых в качестве систем отопления, способствует сокращению выбросов парниковых газов и, следовательно, должен стать одной из наиболее распространенных систем производства тепла и холода в жилом секторе.

Интеграция системы накопления тепла в тепловой насос повышает энергоэффективность и способствует снижению счетов за электроэнергию в домах и промышленности. Фактически, CIC energiGUNE работает над разработкой материалов с фазовым переходом (PCM) , которые могут хранить большое количество тепловой энергии при сохранении постоянной температуры, что повышает производительность, уменьшая размер и стоимость тепловых насосов .

Испанский национальный комплексный энергетический и климатический план (PNIEC), разработанный Министерством экологического перехода и демографических проблем, уже предусматривает 6-кратное увеличение установки тепловых насоса в период 2021-2030 гг. Согласно данным, собранным IDAE, парк тепловых насосов в 2014 году достиг 2 миллионов единиц, а к 2019 году он удвоился. С новым импульсом к возобновляемым источникам энергии это количество достигнет 24 миллионов единиц в 2030 году, при этом почти 80% присутствия приходится на жилой сектор. .

Название « тепловой насос » происходит от их сходства с насосами, используемыми для перекачки воды с одного уровня на более высокий.

Вместо воды тепловые насосы переносят тепловую энергию из холодной точки, которой обычно является внешняя среда, в точку с более высокой температурой посредством замкнутого термического цикла, в котором тепло собирается путем испарения жидкости при низком давлении и температуре .

Жидкость, как и пар, сжимается с помощью электроэнергии, еще больше увеличивая ее температуру. Это более высокотемпературное тепло будет использоваться для обогрева здания. Затем, отдавая свое тепло зданию, жидкость охлаждается и конденсируется под высоким давлением.

Эта жидкость, наконец, проходит через расширительный клапан, где понижает давление и температуру, возвращается в исходное состояние и начинает новый цикл.

Работа аналогична холодильнику, но в обратном порядке, так что есть также реверсивные тепловые насосы , которые также могут функционировать для охлаждения как кондиционеры.

Основным преимуществом теплового насоса является его эффективность, которая при нормальных условиях эксплуатации на каждый киловатт электроэнергии, используемой в компрессоре, дает от 3 до 5 киловатт электроэнергии. тепло для кондиционера.

Однако тепловые насосы, использующие наружный воздух в качестве источника холода, сталкиваются с серьезной проблемой с точки зрения экономичности и эффективности. Их производительность зависит от условий окружающей среды, особенно от температуры, поэтому чем больше разница между внешней и внутренней температурой, тем выше ухудшение производительности.

По этой причине в самое холодное время суток тепловой насос может не обеспечить всю мощность, необходимую для обогрева. В таких случаях котлы внутреннего сгорания – с более высокими выбросами и расходом топлива – или электрические котлы – с более высоким потреблением электроэнергии – обычно используются в качестве дополнения для удовлетворения этих случайных потребностей.

Системы накопления энергии используются для сокращения использования котлов и повышения производительности установки. Это позволяет тепловому насосу работать с высокой эффективностью в периоды, когда температура наружного воздуха выше, и сохранять произведенное тепло для его использования в более прохладные периоды дня.

Таким образом, наличие высокопроизводительной и недорогой системы хранения тепла , которая также занимает мало места , является ключом к повышению эффективности работы тепловых насосов , и, таким образом, облегчить их использование в качестве системы кондиционирования воздуха.

Материалы с фазовым переходом (PCM) отлично подходят для хранения энергии в этих приложениях, поскольку они могут хранить большое количество тепловой энергии в виде скрытого тепла благодаря своим фазовым переходам (твердое-жидкое или твердое-твердое) при поддержании постоянной температуры в процессе перехода.

Эти системы предлагают гораздо более высокую плотность хранения при более узкой температуре между аккумулированием тепла и выделением тепла, чем те, которые основаны на физическом тепле – например, в резервуарах для воды, которые преобладают во многих современных приложениях, ориентированных на строительство. Благодаря этим свойствам ПКМ можно использовать в качестве терморегулирующих материалов или в качестве накопителей тепла для узких температурных диапазонов.

Использование тепловых насосов в качестве системы кондиционирования воздуха поощряется правительствами с помощью таких нормативных актов, как Директива 2018/2001 Европейского парламента и Совета от 11 декабря 2018 г. о содействии использованию энергии от возобновляемые источники. Этот регламент поддерживает тепловые насосы для развития возобновляемых источников энергии отопления и охлаждения с учетом энергии окружающей среды аэротермального, геотермального или гидротермального типа, улавливаемой этой системой. Между тем, Королевский указ 178-2021, вносящий поправки в Положение о тепловых установках в зданиях, устанавливает, что использование тепловых насосов для удовлетворения потребностей в кондиционировании воздуха, производстве горячей воды для бытовых нужд или нагреве плавательных бассейнов, отвечающих требованиям к средней сезонной производительности, будет рассмотрено. как возобновляемая энергия.

В заключение, высокая эффективность тепловых насосов , особенно в сочетании с недорогой системой хранения тепла , такой как система , разработанная в CIC energiGUNE , означает, что они считаются идеальной системой отопления как для жилого и промышленного секторов.

Автор: Перу Аррибалзага, младший инженер исследовательской группы системной инженерии и трансфера технологий CIC energiGUNE.

Патент США на аккумулятор скрытого тепла Патент (Патент № 4,371,029, выдан 1 февраля 1983 г.)

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к аккумулятору скрытого тепла, содержащему сосуд для приема накопителя скрытого тепла и контур для теплообменная среда, которая не смешивается со скрытой теплоносителем, имеет плотность, отличную от теплоносителя, и открыто проходит через аккумулирующую среду, при этом в сосуде предусмотрена сборная камера для теплообменной среды, теплообменник будучи расположенным в этой сборной камере, внешняя среда-теплообменник протекает через этот теплообменник, что обеспечивает передачу тепла между средой-теплоносителем и средой теплообменника.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

Такое устройство описано в патенте США No. № 2 969 894. Аккумулятор скрытого тепла этого типа обеспечивает очень эффективную передачу тепла от теплоносителя к теплоносителю и наоборот, поскольку жидкий теплоноситель свободно проходит через теплоноситель и поэтому вступает с ним в непосредственный контакт. Из-за разницы в плотности жидкая среда теплообменника после прохождения через теплоноситель собирается в сборной камере, например, над теплоносителем. Однако стало очевидным, что при таком способе среда теплообменника может переносить небольшие количества теплоносителя, несмотря на то, что она не смешивается с этим теплоносителем. Когда теплообменная среда транспортируется во внешнем контуре, т.е. через теплообменник, существует риск того, что вытесненное вещество может осаждаться и скапливаться в критических точках, напр. в таких внешних теплообменниках или во внутреннем переливе, как описано, например, в патенте США No. № 4086,958. Это накопление может продолжаться до тех пор, пока не заблокируется контур теплообменной среды.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью изобретения является усовершенствование аккумулятора скрытой теплоты этого типа таким образом, чтобы вытеснение аккумулирующего тепло вещества средой теплообменника не ухудшало теплообмен с аккумулятором скрытой теплоты. даже при длительной эксплуатации.

Эта задача решается для аккумуляторов скрытого тепла типа, описанного в начале, за счет передачи первого теплоносителя, добавляющего тепло, и второго теплоносителя, отводящего тепло в отдельных системах трубопроводов, при этом две системы трубопроводов находятся в теплопроводном контакте. друг с другом и с окружающей средой теплообменника.

Таким образом, в сборной камере теплоносителя предусмотрен теплообменник, в котором теплоноситель, добавляющий тепло, теплоноситель, отводящий тепло, и теплоноситель, проникающий в теплоаккумулирующее вещество, находятся в теплопроводном контакте. . Таким образом, теплообменная среда не должна проходить через специальные теплообменники, в которых осаждение аккумулирующей тепло среды было бы вредным. Достаточно снова ввести теплообменную среду в теплоаккумулирующий носитель через простой возвратный трубопровод из сборной камеры.

Кроме того, такое расположение имеет большое преимущество, заключающееся в том, что подвод и отвод тепла могут происходить одновременно. Аккумулятор скрытого тепла затем действует как буфер, т. Е. Тепло накапливается, когда подвод тепла превышает отвод тепла, тогда как тепло извлекается, когда отвод тепла больше, чем подвод тепла. Если тепло подводится и отводится одновременно, то передача тепла от системы, подающей тепло, к системе, отводящей тепло, может быть прямой, только разница будет отдаваться или приниматься окружающей средой теплообменника.

В предпочтительном варианте выполнения аккумулятор скрытого тепла снабжен теплообменными поверхностями, находящимися в теплопроводном контакте с теплообменной средой, в основном вертикальными поверхностями. Это имеет то преимущество, что частицы вытесненного теплоносителя, которые должны образовываться в теплообменной среде и осаждаться на поверхностях теплообменника, падают вниз под действием силы тяжести и снова возвращаются в теплоаккумулирующее вещество.

В случае аккумуляторов скрытого тепла, содержащих плавящиеся трубопроводы в аккумулирующей емкости, которые находятся в теплопроводном контакте с трубопроводом, подающим теплообменную среду к теплоаккумулятору, и ведут из этого трубопровода в сборную камеру, он может целесообразно предусмотреть, чтобы по плавильным каналам протекала среда теплоносителя. Например, плавильные трубопроводы могут иметь первый теплоноситель, добавляющий протекающее по ним тепло. Однако также возможно иметь тепловой насос, расположенный во второй системе трубопроводов, отводящий тепло, и по меньшей мере часть теплоносителя, нагретого тепловым насосом, транспортировать через плавильные трубопроводы.

В этом случае плавильные трубопроводы могут быть подсоединены необязательно параллельно системам трубопроводов, проходящим через теплообменник, и необязательно последовательно к этим системам трубопроводов.

В случае еще одного предпочтительного варианта выполнения аккумулятора скрытого тепла, содержащего плавильные трубопроводы в баке-аккумуляторе, которые находятся в теплопроводящем контакте с трубопроводом, подающим теплообменную среду к теплоаккумулирующей среде, и ведут из этого трубопровода в коллекторная камера, во второй системе трубопроводов предусмотрен тепловой насос, отводящий тепло, используемая среда нагревается через его конденсатор, а по плавильным трубопроводам протекает по меньшей мере часть используемой среды.

Дополнительные полезные усовершенствования изобретения являются предметом дополнительных пунктов формулы изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Следующее описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения служит для предоставления более подробных пояснений в связи с чертежами, на которых

РИС. 1 представляет собой схематический вид в разрезе аккумулятора скрытой теплоты, включающего теплообменник в сборной камере теплообменника с двумя отдельными системами трубопроводов;

РИС. 2 представляет собой вид, аналогичный фиг. 1, содержащий плавильный трубопровод, соединенный с основным трубопроводом;

РИС. 3 представляет собой вид, аналогичный фиг. 1, содержащий плавильный трубопровод, соединенный параллельно с первичным контуром, и один, соединенный последовательно с первичным контуром;

РИС. 4 — вид, аналогичный фиг. 1, содержащий два плавильных трубопровода, соединенных параллельно с первичным контуром;

РИС. 5 представляет собой вид, аналогичный фиг. 1, содержащий тепловой насос и теплообменник во вторичном контуре и плавильный трубопровод, подключенный во вторичный контур параллельно теплообменнику;

РИС. 6 представляет собой вид, аналогичный фиг. 1, содержащий предпочтительный вариант теплообменника.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Аккумулятор скрытого тепла, схематично показанный на фиг. 1 показаны основные признаки такого аккумулятора, т. е. закрытый сосуд 1, который в основном заполнен теплоносителем 2 и имеет над этим теплоносителем сборную камеру 3 для жидкого или газообразного теплоносителя 4. Аккумулятор теплоты Среда – носитель скрытой теплоты, т. е. среда, которая переходит в твердое состояние при отборе тепла. Этой средой могут быть конгруэнтно плавящиеся вещества, т. е. вещества, которые становятся твердыми при достижении определенной температуры плавления, или неконгруэнтно плавящиеся вещества, которые при понижении температуры выделяют все большее количество твердых веществ в соответствии с химическим равновесием. Показанный аккумулятор скрытой теплоты подходит для обоих типов веществ; однако его работа особенно выгодна при использовании с неконгруэнтно плавящимися системами. Веществом, аккумулирующим скрытую теплоту, может быть, например, раствор глауберовой соли.

Среда теплообменника выбирается таким образом, чтобы она была жидкой или газообразной при всех рабочих температурах, не смешивалась с теплоносителем и имела плотность, явно отличающуюся от плотности теплоносителя. В проиллюстрированном случае плотность теплоносителя меньше плотности теплоаккумулирующего средства. Минеральное масло может использоваться, например, в качестве теплоносителя.

На дне сосуда 1 предусмотрен выпускной трубопровод 5 с множеством выпускных отверстий 6. Выходной трубопровод 5 соединен с возвратным трубопроводом, который начинается в сборной камере 3 и к которому подключен циркуляционный насос 8. В показанном варианте осуществления возвратный трубопровод 7 частично проходит снаружи сосуда 1; его также можно проводить внутри сосуда 1.

Теплообменник 9, находящийся в теплопроводном контакте с теплообменной средой 4 в сборной камере 3, расположен в сборной камере 3. На чертеже показано только схематическое изображение этого теплообменника 9 с помощью контур 10 первой системы трубопроводов 11, далее именуемый первичным контуром, а также контур 12 трубопровода 13, именуемый далее вторичным контуром.

В системе трубопроводов 11 транспортируется теплоноситель, например фторуглеводород, который обычно используется для теплопередачи. Первичный контур, который на чертеже не показан полностью, служит для подвода тепла за счет теплоносителя; вне сосуда 1 в контур включен источник тепла, нагревающий теплоноситель, циркулирующий в первичном контуре.

Аналогично размещен теплоноситель во втором контуре 12; это также может быть, например, фторуглеводород. Вторичный контур служит для отвода тепла от камеры сбора; радиатор, который также не показан на фиг. 1, включен во вторичную цепь.

Теплообменник 9 показан только схематично на фиг. 1. Существенным для данного теплообменника является то, что теплоноситель в системе трубопроводов 11 находится в теплопроводном контакте внутри теплообменника с теплоносителем в системе трубопроводов 13, а также с теплоносителем 4 в коллекторе. камеру 3, так что может происходить передача тепла между двумя средами-теплоносителями и средой-теплообменником. В конструкциях практического назначения две системы трубопроводов 11 и 13 проходят через сборную камеру не только в виде простых петель; здесь будут использоваться известные системы трубопроводов, которые имеют большие поверхности теплообменника. В этом отношении особенно выгодно, если поверхности теплообменника, соединенные с теплообменной средой в сборной камере, представляют собой вертикальные поверхности и предпочтительно гладкие. Должен ли, например, теплоноситель 2 в твердом состоянии, увлекаемый теплообменной средой 4, осаждаться на теплообменнике 9, этот твердый аккумулирующий тепло носитель может плавиться за счет подачи тепла в теплообменник 9; если поверхности теплообменника расположены вертикально, теплоноситель будет падать вниз под действием силы тяжести, т.е. таким образом теплообменник 9 самоочищается. Тем самым устраняется опасность постоянного накопления теплоносителя на теплообменнике 9.

При работе аккумулятора скрытого тепла, показанного на фиг. 1 теплообменная среда 4 подается насосом 8 по обратному трубопроводу 7 к выходному трубопроводу 5, из которого жидкий или газообразный теплообменный носитель выходит в теплоноситель 2. Затем он проходит через весь слой теплоаккумулятора. теплоносителя и в сборную камеру 3, при этом происходит интенсивный теплообменный контакт с теплоносителем при его протекании через этот теплоноситель.

Для подзарядки аккумулятора (добавки тепла) по первому контуру подается тепло, которое передается теплообменной среде 4 в теплообменнике 9. Таким же образом отбирается тепло от теплообменной среды 4 через теплоносителя во вторичном контуре 13 для разрядки аккумулятора (отвода тепла). Эти две процедуры могут происходить одновременно, при этом возможен также непосредственный перенос тепла между первичным контуром 11 и вторичным контуром 13 благодаря тесному теплопроводному контакту этих двух контуров. Только разница в количестве тепла будет подведена или получена от теплообменной среды. Таким образом, в целом теплообменная среда и теплоаккумулирующий носитель, находящийся с ней в теплопроводном контакте, выполняют роль буфера в точке теплопередачи между первичным контуром 11 и вторичным контуром 13.

Преимуществом в этом отношении является то, что теплообменная среда проходит только по узкому контуру, так что аккумулятор скрытого тепла как таковой образует полностью функциональную конструктивную единицу. Теплообменная среда не должна проходить через внешние контуры, поэтому также отсутствует опасность утечки теплообменной среды во внешних блоках, например, теплообменниках, тепловых насосах и т. д. Наоборот, можно использовать различные теплоносители для загрузки и отвода теплообменной среды; эти теплоносители могут быть адаптированы для любой цели и, например, также позволяют особенно эффективно использовать солнечную энергию в солнечных коллекторах. Кроме того, система согласно изобретению позволяет использовать благоприятный для окружающей среды теплоноситель, т.е. воды для системы отопления, например, во вторичном контуре 13, даже если используется среда теплообменника, неблагоприятная для окружающей среды. Теплообменная среда, неблагоприятная для окружающей среды, на практике используется только в самом аккумуляторе скрытого тепла и может быть соответствующим образом экранирована.

Кроме того, существенным преимуществом описанного аккумулятора скрытой теплоты является то, что контур теплообменной среды устроен очень просто. Таким образом, аккумулирующая тепло среда, переносимая теплообменной средой, вряд ли имеет возможность постоянно накапливаться в простом контуре теплоносителя, поэтому вероятность возникновения неисправностей в модуле аккумулятора скрытого тепла незначительна.

Несколько модификаций и преимущественных усовершенствований базовой конструкции, объясненных на основе фиг. 1 будет описан далее на основе фиг. 2-5. Части, которые соответствуют частям аккумулятора скрытого тепла, описанного на основе фиг. 1, имеют одинаковые ссылочные позиции.

На фиг. 2, в котором в остальном конструкция не изменилась, предусмотрен плавильный трубопровод 15, который подключается к первичному контуру параллельно петле 10, причем точки ответвления плавильного трубопровода 15 расположены в магистрали перед теплообменником 9. Плавильный трубопровод 15 проведен в теплопроводном контакте по обратному 7 и отводящему 5 трубопроводам и проходит от конца отводящего трубопровода 5 как вертикальная подводящая труба, пронизывающая теплоноситель 2 и вверх в сборную камеру 3, где он снова встречается с петлей 10.

Благодаря этому плавильный трубопровод 15 имеет теплоноситель, добавляющий протекающее через него тепло, в результате чего затвердевший аккумулирующий теплоноситель плавится в области возвратного трубопровода и выпускного трубопровода, так что теплообменная среда все еще может достигать теплоты. аккумулирующее вещество через возвратный трубопровод и выпускной трубопровод, даже если аккумулятор разряжен (затвердел). Теплоаккумулирующий носитель также будет вызывать плавление в непосредственной близости вдоль участка плавильного трубопровода, вертикально проходящего через теплоаккумулирующий носитель. Это создает соединительный проход от выпускного трубопровода 5 к сборной камере 3, благодаря чему среда теплообменника завершается, даже если среда хранения тепла все еще затвердевает.

По сравнению с известными плавильными трубами, через которые протекает сама теплообменная среда, эта разработка имеет то преимущество, что плавильная труба имеет теплоноситель, добавляющий теплоту, протекающую через нее, которая имеет более высокую температуру, чем теплообменная среда . Таким образом, процесс плавления будет ускорен.

В то время как поток теплообменной среды через плавильный трубопровод всегда связан с риском закупорки плавильного канала, поскольку теплообменная среда несет с собой теплоноситель и откладывает его в плавильном канале, система согласно изобретению не такой опасности не несет, так как в плавильном трубопроводе протекает не теплообменная среда, а теплоноситель, который вообще не контактирует с теплоносителем.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 2 плавильный трубопровод проходит по существу параллельно пути теплообменной среды. Другое расположение показано, например, на фиг. 3, где петля 10 на конце теплообменника 9 проходит вертикально вниз через теплоноситель 2, охватывая выпускной трубопровод 5.

Кроме того, перед теплообменником ответвляется плавильный трубопровод, соединенный параллельно петле 10. 9, этот трубопровод, как и конец петли 10, пронизывает теплоноситель и огибает выпускной трубопровод 5. Таким образом, вертикальные соединительные проходы в двух областях сосуда между выпускным трубопроводом и сборной камерой будут плавиться.

Несмотря на то, что плавильные трубопроводы проводятся иначе, чем в варианте осуществления, показанном на фиг. 2 реализуется тот же основной принцип, согласно которому теплоноситель, подаваемый в первичном контуре, используется для того, чтобы вызвать плавление проточного пути для теплообменной среды.

Вариант осуществления по фиг. 4 иллюстрирует дополнительную модифицированную конструкцию плавильных каналов. Прежде всего, параллельно контуру 10 подсоединяется первый плавильный трубопровод 15а, точки ответвления которого расположены перед теплообменником 9.. Этот плавильный трубопровод 15а проходит внутри возвратного трубопровода 7 и выпускного трубопровода 5 до конца этих трубопроводов и обратно внутри тех же трубопроводов. Дополнительный плавильный трубопровод 15b также предусмотрен параллельно концу контура 10, этот трубопровод ответвляется от первичного контура в варианте осуществления, показанном внутри теплообменника 9. Этот плавильный контур 15b проходит вертикально вниз через теплоноситель и окружает выходной патрубок. Таким образом, этот вариант осуществления предусматривает два плавильных трубопровода, соединенных параллельно с первичным контуром; оба имеют теплоноситель, добавляющий тепло, протекающее через них, при этом плавильный трубопровод 15а предназначен для расплавления возвратного и выпускного трубопроводов, в то время как плавильный трубопровод 15b служит для расплавления соединительного канала к сборной камере.

Принимая во внимание, что плавильные каналы в вариантах осуществления, показанных на ФИГ. 2-4 были подключены к первичной цепи варианта осуществления на фиг. 5 показана разработка, с помощью которой во вторичный контур подсоединяется плавильный трубопровод 17. Этот контур выполнен в виде контура теплового насоса, содержащего компрессор 18, теплообменник 19, соединенный с ним, и расширительное устройство, которое не показано отдельно на чертеже, к которому подключен теплообменник 9. В этой системе трубопроводов 13 (вторичный контур) теплоноситель затвердевает в компрессоре 18 и одновременно нагревается. Часть тепла отдается в теплообменнике 19в среду, используемую в трубопроводной системе 20. Охлажденный теплоноситель расширяется в расширительном устройстве, далее охлаждается и поступает в теплообменник 9 в качестве холодного теплоносителя. В теплообменнике 9 он снова поглощает тепло из среды теплообменника и/или первичного контура.

Таким образом, теплоноситель имеет высокую температуру на входе в теплообменник 19. В этом варианте плавильный трубопровод 17 ответвляется в этой области и, подобно плавильному трубопроводу 15а в варианте на фиг. 4, проводится внутри обратного трубопровода и выпускного трубопровода до их конца. Возвратная часть плавильного трубопровода 17 входит в петлю 12 ниже теплообменника 19.. Таким образом, по плавильному трубопроводу протекает теплоноситель, нагретый в компрессоре 18. Таким образом, в этой системе можно использовать тепло, хранящееся в самом аккумуляторе скрытого тепла, для плавления затвердевшего теплоносителя, при этом для привода компрессора 18 требуется относительно небольшая мощность, чтобы увеличить температуру количества. теплоты от относительно низкой температуры теплоаккумулятора к более высокой температуре плавления.

В качестве альтернативы решению, описанному на основе фиг. 5 плавильный трубопровод 17 может иметь протекающую через него среду, используемую в системе трубопроводов 20, вместо теплоносителя системы трубопроводов 14. Такое альтернативное развитие показано на фиг. 5 пунктирным соединением плавильного трубопровода 17 и системы трубопроводов 20, причем точки соединения с системой трубопроводов 20 расположены на входе и выходе теплообменника 19.соответственно. Таким образом, плавильный трубопровод 17 соединен параллельно с фактическим контуром с используемой средой, что явно не показано на фиг. 5.

Это расположение имеет то преимущество, что по плавильному трубопроводу 17 может протекать и неагрессивная, экологически благоприятная среда, используемая в системе отопления, например, вода. Будет дополнительно снижена опасность выделения химически агрессивных и опасных теплоносителей внутри накопителя скрытого тепла.

Геометрическое расположение плавильных каналов может быть выбрано различным образом; существенным фактором является лишь то, что плавильные каналы сохраняют свободный контур для теплоносителя, даже если теплоноситель затвердевает.

Также возможно подключение плавильных труб в контур теплоносителя различными способами в зависимости от условий эксплуатации. Например, к системе трубопроводов 11 теплоносителя можно последовательно подключить плавильный трубопровод, добавляя тепло в начале работы, а переключение может происходить после первого расплавления теплоносителя, так что плавильный трубопровод подключается параллельно петле 10. В первом случае в плавильном трубопроводе будет протекать весь транспортируемый в контуре теплоноситель, во втором — только его часть.

РИС. 6 показан еще один предпочтительный вариант выполнения аккумулятора скрытой теплоты согласно изобретению. Это в значительной степени соответствует схеме, показанной на фиг. 1; поэтому соответствующие детали имеют одинаковые ссылочные позиции.

В отличие от конструкции аккумулятора скрытого тепла, показанной на фиг. 1 этот вариант осуществления имеет полую камеру 22 внутри сосуда 1, которая отделена от остального внутреннего пространства сосуда 1 перегородкой 21; перегородка 21 расположена со стороны сборной камеры 3, заполненной теплообменной средой 4, которая расположена напротив теплоносителя 2 и находится в теплопроводном контакте с теплообменной средой 4.

Перегородка 21 имеет ребра теплопередачи 23, выступающие вертикально в теплообменную среду 4 со стороны, обращенной к сборной камере 3.

Полая камера 22 соединена с системой трубопроводов 11 теплоносителя и поэтому имеет несущая среда, протекающая через него. Другая система трубопроводов 13 для другого теплоносителя также расположена внутри полой камеры 22.

Преимущество этой разработки состоит в том, что толщина слоя теплоносителя 4 в сборной камере 3 может быть уменьшена, что позволяет увеличить общее количество теплоносителя может храниться в сосуде. Также достигается дополнительная защита от любых утечек в системе трубопроводов 13; любой теплоноситель, выходящий из этой системы трубопроводов, не может вступить в контакт с теплоносителем 4 и теплоносителем 2 из-за разделительной перегородки 21. В практическом варианте полая камера 22 должна, например, иметь протекающую через нее воду. в качестве теплоносителя, тогда как в системе трубопроводов 13 охлаждающая жидкость, такая как фреон, будет транспортироваться по контуру.

Конечно, этот вариант осуществления также может иметь отвод плавильного трубопровода, как описано выше.

Аккумулятор тепла для теплиц | Интегрированная борьба с вредителями

Хранение тепла для будущего использования — старая идея, используемая в промышленности и в солнечных домах. Сейчас становится популярным, когда для отопления теплиц устанавливают альтернативные энергосистемы. Многие системы были разработаны в зависимости от источника тепла и аккумулирующей среды.

Тепло может накапливаться в течение коротких периодов времени, от дня до ночи, или в течение более длительных периодов, например, от лета до зимы. Деревья хранят энергию на столетие и более. Уголь и нефть хранят солнечную энергию на тысячи лет. В теплицах можно использовать несколько концепций накопления тепла. Давайте посмотрим на некоторые из них.

Дневное хранение тепла для ночного использования

Углекислый газ может ускорить рост растений. Одним из побочных продуктов сжигания ископаемого топлива является CO2. Улавливание этого из дымовых газов и распределение его в теплице стоит очень мало. Поскольку CO2 эффективен только в дневное время, а тепло в это время обычно не требуется, для обеспечения эффективности системы требуется хранение тепла. Большие изолированные резервуары для хранения воды используются для хранения тепла для использования в ночное время.

Относительно новая концепция тепличного хозяйства заключается в использовании резервуаров для воды с системами нагрева на альтернативном топливе с ограниченной цикличностью. Системы, такие как дрова, уголь и кукуруза, горят наиболее эффективно, если работают с постоянной скоростью горения. Добавление большого изолированного буферного резервуара для воды может накапливать избыточное тепло в дневное время, чтобы использовать его ночью, когда потребность в тепле самая большая. Это может уменьшить размер необходимой системы отопления.

Доступны резервуары емкостью от 1000 галлонов до более 500 000 галлонов. Обычно они изготавливаются из стали с внутренней облицовкой или антикоррозийным покрытием и усиленной изоляцией снаружи. Наружная металлическая оболочка защищает изоляцию. Небольшие цистерны доставляются на грузовиках. Резервуары большего размера собираются на месте. Westbrook Greenhouse Systems, LTD, Бимсвилл, Онтарио, Канада, и True Leaf, Петалума, Калифорния, поставляют эти резервуары для тепличной промышленности.

Конструкция этих систем позволяет использовать бойлер меньшего размера, так как часть ночной нагрузки приходится на водохранилище. Типовой проект учитывает максимальные потребности в тепле в самый холодный день. Он также учитывает максимально достижимую температуру воды в резервуаре, самую низкую температуру воды, которую можно использовать, и период хранения. Максимальная температура воды составляет около 200ºF. Самая низкая температура воды для распределения по стальным трубам или оребрению составляет около 150ºF. Можно использовать воду более низкой температуры, если установлена ​​система обогрева корневой зоны. Срок хранения может составлять от одного до двух дней. Обычно емкость накопителя составляет один галлон на 200–300 БТЕ/ч тепловой мощности котла.

Для небольших фермерских хозяйств с хорошим запасом древесины и несколькими птичниками уличный дровяной котел может быть хорошим альтернативным источником топлива, который снизит затраты на отопление. Они доступны с производительностью до одного миллиона БТЕ/ч. Установка изолированного резервуара для воды объемом от 3000 до 4000 галлонов может обеспечить буферную емкость, необходимую для хранения избыточного тепла в течение ночи.

Улавливание избыточного тепла теплицы

В яркие солнечные дни осенью, зимой и весной обычно возникает избыточное тепло, которое необходимо отводить. Возможно улавливание этого тепла для использования в ночное время. Количество полезного тепла составляет примерно 200–400 БТЕ/кв. м площади пола в зависимости от того, где в США расположена ваша теплица. Например, теплица размером 30 на 100 футов может иметь от 600 000 до 1 200 000 БТЕ избыточного тепла. Это субфебрильная жара с максимальной температурой около 90ºF. Собрать и сохранить это тепло непросто. Его можно было собрать с помощью воздуховода возле хребта и хранить под полом в скальном ложе. Его также можно собрать с помощью теплообменника и повысить температуру с помощью теплового насоса. Затем его можно хранить в изолированном баке с горячей водой. Стоимость оборудования и эксплуатации может быть непомерно высокой. В первую очередь необходимо провести экономическое исследование.

Летнее и зимнее хранение

В 1970-х годах в Центре сельскохозяйственных и научно-исследовательских разработок штата Огайо в Вустере изучалось использование соляного пруда с солнечным подогревом, покрытого тепличной конструкцией. К преимуществам относились относительно низкая стоимость, пассивная работа и возможность собирать и хранить летнюю радиацию для использования зимой. Пруд наполняли водой и растворяли в воде хлорид натрия или другую соль для образования однородной концентрации в нижней половине и уменьшающегося градиента концентрации от средней глубины пруда к поверхности. Вода, которая нагревалась все лето и достигала температуры выше 150ºF, отводилась, когда требовалось тепло. Теплообменники вода-воздух использовались для обогрева соседней теплицы. Из-за нехватки места и управленческих соображений эта концепция не была принята в отрасли.

В настоящее время в Европе и других странах проводятся исследования по установке накопителей тепла под полом теплицы. Резервуар для воды или резервуар, заполненный влажным песком, является средой хранения. Почва под полом также может быть использована. Сбор может быть как от избыточного тепла в теплице, так и от солнечных коллекторов. Рекуперация осуществляется через водопроводные трубы или воздуховоды, разнесенные по всему складскому помещению. Эта система может значительно увеличить стоимость строительства теплицы.

При оценке аккумулирования тепла необходимо учитывать аккумулирующий носитель. Теплоемкость измеряется как удельная теплоемкость. Вода имеет удельную теплоемкость 1,0 БТЕ/кв. фут – ºF, тогда как бетон, щебень и песок имеют удельную теплоемкость примерно 0,2 БТЕ/кв. фут – ºF. По объему вода удерживает примерно в три раза больше тепла, чем бетон, камень и песок.

Использовались материалы с фазовым переходом, такие как гексагидрат хлорида кальция и глауберова соль. Они переходят из твердого состояния в жидкое примерно при комнатной температуре с большой теплоемкостью, подобно превращению льда в воду. Эти материалы дороги и используются в основном в теплицах для хобби

Аккумулирование тепла может обеспечить буфер, который позволяет установить меньшую систему отопления. Выбор системы и ее размер важны для того, чтобы сделать ее экономичной.

Джон В. Барток-младший, почетный профессор и инженер по сельскому хозяйству, Департамент природных ресурсов и окружающей среды, Университет Коннектикута, Сторрс, Коннектикут – обновлено в 2013 г. Наименование

Резервуары-аккумуляторы представляют собой вертикальную (или горизонтальную) сварную конструкцию, состоящую из цилиндрической обечайки, верхнего и нижнего (левого и правого) эллиптических днищ, штуцера для подвода и отвода рабочей среды и дренажа системы, а также фитинг по проекту или по желанию заказчика. К нижнему днищу приварены опоры (обечайки — в горизонтальном исполнении) для надежной установки на месте.

Аккумуляторы используются в качестве аккумуляторов тепла или холода, буферных емкостей, водонагревателей. ОПЭКС -2 модели предназначены для: отопления, аккумулирования тепловой энергии в виде горячей воды, гидроизоляции потоков в контурах технологических систем промышленных предприятий, систем горячего водоснабжения и отопления, хранения и передачи избыточное тепло, полученное от источника (электрический котел, твердотопливный котел, тепловой насос, солнечные коллекторы, гелиосистемы) с возможностью подключения нескольких источников тепловой энергии.

• увеличение срока службы системы отопления;
• снижение расхода топлива на 30-40%;
• увеличение срока службы системы отопления;
• снижение риска закипания твердотопливного котла;
• способность поддерживать постоянную температуру;
• комбинирование различных видов тепловой энергии;
• Увеличение интервала между чистками котла, простота установки в существующую систему отопления.

Основные характеристики

Том	2000 L
Диапазон рабочего давления в баке	0 — 13 бар
. 3-16 бар
Максимальная температура теплоносителя в теплообменнике	200 °C
Материалы (редактировать)	Углеродистая сталь без внутреннего покрытия
Соединение	Соединение нагревательного элемента Соединение с солнечным коллектором Соединение с твердотопливным котлом
сварной; по стандартам ГОСТ, ISO, DIN
Изоляция	Мягкий полиуретан (40-200мм), резина + съемный чехол кожа/ткань
Защита от коррозии	Магниевый анод
Размещение	вертикальное/горизонтальное;
Support	Adjustable / non-adjustable
Certification	TU U 28. 9-30521500-005-2017 ISO 9001

Dimensions (mm) and weight (kg)

Примечание.

Размеры бака/котла указаны для стандартной модели с рабочим давлением 6 бар. Возможно изготовление нестандартных моделей с другими параметрами по согласованному чертежу.

Подбор оборудования

Для выбора необходимого объема хранения возможно объединение нескольких резервуаров в каскад.

Аккумулятор выбирается для ранее выбранного источника тепла и рассчитывается таким образом, чтобы он мог аккумулировать все тепло, вырабатываемое этим источником, или для потребителя, которого он должен быть обеспечен теплом, выработанным до времени потребления тепла источником малой мощности.

Приоритет при выборе мощности будет у источника, если его мощность или время подвода тепла ограничены.

Приоритет при выборе мощности будет у потребителя, если требуется покрыть заданную тепловую нагрузку за определенное время.
Дополнительный объем воды, образующийся при нагреве до максимальной температуры, составляет ~ 3,5% от номинального объема емкости.

Опции

• вертикальное/горизонтальное размещение; группа безопасности
• ;
• датчики уровня/температуры/давления;
• нагреватель термоэлектрический;
• теплообменник;
• теплоизоляция на холоде;
• катодная защита;
• обслуживание;
• смотровой люк; кожаный/тканевый чехол;
• разработка индивидуального снаряжения *

• Самовывоз со склада в Киеве
• Новая Почта — по тарифам службы доставки
• СБ — по тарифам службы доставки
• Деливери — по тарифам службы доставки

• Безналичный расчет с НДС
• Онлайн Приват24, Visa/MasterCard

Справочник по хранилищам тепловой энергии

Льготы

• Снижение необходимости покупать ископаемое топливо
• Помогите возобновляемым системам отопления работать более эффективно
• Комбайн с дополнительным источником тепла

Аккумуляторы тепловой энергии или теплоаккумуляторы — это сосуды, используемые для хранения избыточного тепла, вырабатываемого бытовой возобновляемой системой отопления.

Что такое термоаккумулятор?

Термоаккумулятор — это способ хранения возобновляемого тепла и управления им до тех пор, пока оно не понадобится.

Нагретая вода обычно хранится в большом, хорошо изолированном цилиндре, часто называемом буферным или накопительным баком.

Аккумулятор тепла может содержать один или несколько теплообменников, обычно в виде внутренних спиральных труб или внешних плоских теплообменников. Он также может включать электрический нагревательный элемент, такой как погружной нагреватель.

Специально построенный термальный склад может получать данные от нескольких различных технологий, при условии, что он спроектирован и рассчитан на работу со всеми ними. Он может накапливать тепло от котла на биомассе, солнечной системы нагрева воды или теплового насоса.

Тепловой склад может обеспечить:

• Отопление помещений и горячую воду под давлением.
• Только отопление помещений (что может быть в случае системы с тепловым насосом).
• Только горячая вода (обычно в случае системы нагрева воды с использованием солнечной энергии).

Полный потенциал теплоаккумулятора реализуется, когда он используется для хранения и управления несколькими различными входами и выходами тепла. Например, он позволяет использовать избыточное солнечное тепло для обогрева помещений или в качестве предварительного нагрева теплового насоса, когда он используется для подачи горячей воды.

Преимущества термоаккумулятора

Типы теплоаккумуляторов

Теплоаккумуляторы работают с индивидуальной технологией возобновляемого отопления или в сочетании с различными технологиями возобновляемого отопления. Аккумуляторы тепла также можно использовать в качестве возобновляемой технологии с обычным бойлером или погружным нагревателем.

Аккумуляторы тепла особенно хорошо зарекомендовали себя при работе с котлами, работающими на биомассе, тепловыми насосами, ветряными и солнечными системами нагрева воды.

На рынке представлено несколько различных термоаккумуляторов, разработанных с учетом различных технологий. Мы выделили некоторые из наиболее распространенных ниже.

Аккумуляторы тепла для отопления на древесном топливе

Аккумуляторы тепла очень важны для эффективности систем отопления, работающих на биомассе, особенно котлов на дровах, которые предназначены для сжигания дров партиями с высокой эффективностью, а не небольшими количествами в течение дня. Таким образом можно использовать дровяной котел, соединенный с большим теплоаккумулятором. Термоаккумулятор также может сократить временной интервал (который может составлять не менее часа) между включением котла или печи и потребностью в горячей воде за счет хранения воды с момента последнего включения печи или котла.

Поскольку накопители тепла, используемые в системах отопления, работающих на древесном топливе, обычно предназначены для обеспечения горячей водой для отопления помещений, а также для горячего водоснабжения, они, как правило, имеют большие размеры. Аккумуляторы тепла, связанные с системами отопления на древесном топливе, обычно называют аккумуляторами или буферными резервуарами. Как правило, они вмещают от 500 до 5000 литров воды и могут хранить горячую воду в течение нескольких дней, если они должным образом изолированы.

Небольшие термоаккумуляторы (около 300 литров) также могут хорошо работать с пеллетными или дровяными печами и печами с задними котлами. Эти печи, как правило, располагаются в жилых помещениях и питаются топливом в течение дня. Пеллетные или дровяные печи и печи с задними котлами различаются по доле тепла, которое они отдают в помещение или воду. Котельные печи будут выделять около 65% своей мощности в воду, тогда как печи с задними котлами могут выделять в воду только 20%.

Размер теплоаккумулятора для системы отопления, работающей на древесном топливе, будет зависеть от многих факторов, в частности от типа используемого древесного топлива. Пеллетный котел может работать в паре с относительно небольшим теплоаккумулятором, так как он довольно быстро справляется с изменениями потребности в тепле. С другой стороны, бревенчатый котел, предназначенный для сжигания бревен партиями, потребует большого теплоаккумулятора, чтобы забрать все тепло от партии бревен за один раз.

Аккумулятор тепла, работающий совместно с котлом периодического действия на дровах, должен быть довольно большим, вероятно, не менее 25 литров/кВтч, а предпочтительно 50 литров/кВтч. Размер теплоаккумулятора, подключенного к котлу на древесном топливе, должен определяться установщиком в рамках общей конструкции системы.

Тепловые накопители для солнечного нагрева воды

Тепловые накопители очень хорошо работают с солнечными системами нагрева воды, поскольку они позволяют использовать солнечное тепло для обогрева помещений, а также для нагрева воды. В солнечный день солнечная тепловая батарея может собирать гораздо больше тепла, чем требуется только для горячей воды из-под крана. В сочетании с теплоаккумулятором, также обеспечивающим отопление помещений, это собранное тепло может быть использовано с пользой.

Теплообменник также может быть спроектирован таким образом, чтобы солнечное тепло отдавалось приоритету над всеми другими источниками. Это будет означать, что при наличии солнечного тепла никакой другой источник тепла включаться не будет.

Аккумуляторы тепла для тепловых насосов

Воздушный или геотермальный тепловой насос будет работать более эффективно с меньшим износом насоса и компрессора, если ему не придется постоянно включать и выключать циклы (известные как короткие циклы) при потребности в тепле. низкий. Это более вероятно, если ваш тепловой насос относительно большой, и менее вероятно, если он относительно небольшой и постоянно работает для удовлетворения спроса. Это также менее вероятно, если у вас есть воздушный тепловой насос с двигателем, который может модулировать его мощность.

Одним из способов избежать коротких циклов теплового насоса является его подключение к теплоаккумулятору (в данном случае обычно называемому буферным баком). Однако есть и другие способы, например, оставить часть системы отопления постоянно открытой. Ваш установщик вместе с рекомендациями производителя решит, подходит ли буферный бак, подключенный к вашему тепловому насосу, а также какой размер буферного бака вам следует использовать.

Сочетание технологий

Термоаккумулятор позволяет соединить несколько разных систем отопления, например, дровяную печь на пеллетах или дровяную печь и солнечную систему нагрева воды. Это особенно выгодное сочетание, так как позволяет летом получать горячую воду без необходимости топить печь.

К термоаккумулятору можно также подключить:

Затраты

Тепловые накопители, такие как баки с горячей водой, находятся в миллионах домов, но стоимость их подключения к возобновляемым источникам может варьироваться от нескольких сотен фунтов до более тысячи, в зависимости от того, сколько входов вы ищете, и как они будут контролироваться.

Этот контент был разработан Energy Saving Trust в партнерстве с проектом OCTES при финансовой поддержке Программы Северной Периферии (NPP) и правительства Шотландии.

Дальнейшее чтение

Солнечное отопление и охлаждение | SEIA

Обзор

Технологии солнечного отопления и охлаждения собирают тепловую энергию солнца и используют это тепло для обеспечения горячей водой, отопления помещений, охлаждения и подогрева бассейнов для жилых, коммерческих и промышленных помещений. Эти технологии устраняют необходимость использования электричества или природного газа.

Сегодня американцы по всей стране работают над производством и установкой солнечных систем отопления и охлаждения, которые значительно снижают нашу зависимость от импортного топлива. Нам нужна разумная политика для расширения этого быстрорастущего, создающего рабочие места сектора.

Солнечное водонагревание

Солнечные водонагреватели ¹ могут быть установлены в каждом доме в США и состоят из трех основных элементов: солнечного коллектора, изолированного трубопровода и резервуара для хранения горячей воды.

Также может быть включено электронное управление, а также система защиты от замерзания для холодного климата. Солнечный коллектор собирает тепло солнечного излучения и передает его питьевой воде. Эта нагретая вода поступает из коллектора в бак горячей воды и используется по мере необходимости. Вспомогательный нагрев может оставаться подключенным к баку для горячей воды, если это необходимо.

В более холодном климате с возможностью отрицательных температур используется непрямая система. Раствор антифриза, такой как нетоксичный пропиленгликоль, нагревается в солнечном коллекторе и циркулирует в баке для хранения горячей воды через теплообменник. Питьевая вода в накопительном баке нагревается горячим теплообменником, заполненным антифризом, и затем нагретая вода может использоваться по мере необходимости, в то время как охлажденный гликоль возвращается по трубопроводу обратно в солнечный коллектор для повторного нагрева.

Независимо от того, какой тип солнечной энергетической системы используется, можно ожидать, что правильно спроектированная и установленная солнечная система нагрева воды обеспечит значительный процент (от 40 до 80 процентов) потребности здания в горячей воде.

Солнечное отопление для бассейнов

Солнечная энергия также используется для обогрева как коммерческих, так и жилых бассейнов. Существующая система фильтрации бассейна часто может использоваться для передачи тепла от солнечных коллекторов воде бассейна. В солнечных системах подогрева бассейнов используются разные коллекторы, в зависимости от климата и от того, находится ли бассейн на открытом воздухе или в помещении.

Солнечное отопление помещений                                                                        

Солнечные системы обогрева помещений аналогичны солнечным системам нагрева воды, но, как правило, включают в себя более сложную конструкцию, более крупные накопительные устройства и накопители. Эти системы отопления могут использовать нетоксичную жидкость, воду или воздух в качестве теплоносителя от солнечного коллектора. Затем нагретая жидкость или воздух циркулируют по всему зданию или дому, обеспечивая обогрев помещений. ² В другой технологии солнечного отопления помещений используются солнечные коллекторы, проходящие вдоль наружной южной стены здания. Перфорация в этих коллекторах позволяет воздуху проходить и нагреваться. Затем нагретый солнцем воздух направляется в систему вентиляции здания.

Солнечное охлаждение

Существует два типа систем солнечного охлаждения: адсорбционные системы и системы абсорбционного охлаждения. В системе осушителя воздух проходит через обычный осушитель или «осушающий материал», такой как силикагель, чтобы вытягивать влагу из воздуха и делать воздух более комфортным. Влагопоглотитель регенерируется с использованием солнечного тепла для его высушивания.

Системы абсорбционного охлаждения, наиболее распространенные солнечные системы охлаждения, используют солнечные водонагревательные коллекторы и термохимический процесс сорбции для кондиционирования воздуха без использования электричества. Процесс почти идентичен процессу в холодильнике, только без компрессора. Вместо этого цикл абсорбции приводится в действие нагретой жидкостью из солнечного коллектора.

Солнечные водонагревательные коллекторы                                                       

Солнечные водонагревательные коллекторы производят тепло и отличаются от фотоэлектрических (PV) модулей, которые производят электричество. ⁴ Существует несколько типов коллекторов: плоские пластинчатые, вакуумные трубчатые, встроенные коллекторные накопители (ICS), термосифонные и концентрирующие. Плоские коллекторы являются наиболее распространенным типом коллекторов в США; медные трубы прикреплены к пластине абсорбера, находящейся в изолированной коробке, покрытой защитной пластиной из закаленного стекла или полимера.

Вакуумные трубчатые коллекторы состоят из рядов параллельных прозрачных стеклянных трубок, из которых «откачивается» воздух, что создает высокоэффективный теплоизолятор для жидкости, протекающей внутри трубки. ⁵ Вакуумные трубчатые системы обычно используются, когда требуются более высокие температуры или большие объемы воды, а также для технологических систем отопления и кондиционирования воздуха с использованием солнечной энергии.

¹ Солнечные водонагревательные системы могут быть либо активными (с использованием электрических насосов для циркуляции воды), либо пассивными (с использованием термодинамики). Наиболее распространенным типом системы для использования в коммерческих и жилых зданиях является активная система.

² Жидкостные системы нагревают воду или раствор антифриза и циркулируют нагретой жидкостью через теплообменник, соединенный с накопительным баком. Затем тепло из накопительного бака передается в дом или здание. Воздушные системы нагревают воздух в солнечном коллекторе и используют электрические вентиляторы для распределения нагретого воздуха. Некоторые системы солнечного отопления также используют накопление энергии для обеспечения тепла ночью или когда солнце не светит, и их также можно использовать в сочетании с солнечными системами нагрева воды.

⁴ Что касается показателей энергии: Энергия, получаемая от технологий нагрева воды с использованием солнечной энергии, обычно измеряется в британских тепловых единицах (БТЕ), которые можно преобразовать в кВтч с помощью принятого в отрасли коэффициента преобразования.