У наступній статті обговорюється конфігурація двотрубних та чотиритрубних буферних ємностей.

За цим посиланням наш каталог теплоакумуляторів.

Читайте далі, щоб дізнатися більше про

  • важливість теплоакумулятора правильного розміру як для дров'яних котлів, так і для пелетних;
  • основні відмінності між 2-трубною та 4-трубною конфігураціями буферних ємностей;
  • як температура води впливає на роботу бака-акумулятора;
  • визначення того, яка конфігурація буде працювати, враховуючи доступні резервуари, розмір і розташування трубопровідних з'єднань, а також оптимальне розташування резервуару щодо іншого обладнання.

Короткі робочі цикли, як і раніше, залишаються однією з хронічних проблем, пов'язаних із сучасними водяними котлами. Сучасні котли із співвідношенням максимальної та мінімальної стабільної потужності горіння 5:1, 8:1 або навіть 10:1 не завжди можуть відповідати тепловому навантаженню, що створюється однією невеликою зоною, наприклад, одним радіатором або сушителем для рушників в ясний день. Саме тут додаткова теплова маса, що забезпечується теплоакумулятором, забезпечує «теплову еластичність», необхідну між подачею тепла та потребою у теплі.

За останні кілька десятиліть більшість усвідомила важливість буферних ємностей, як нагрівачів з низькою тепловою масою, а теплові насоси типу «вода-вода» все частіше комбінуються із зональними розподільчими системами.

Оскільки твердопаливні дров'яні котли також залишають свій слід в атмосфері, один із принципів, з яким зараз згодна більшість проектувальників систем, полягає в тому, що буферний резервуар правильного розміру має важливе значення для їхньої гарної роботи.

4-трубне підключення буферної ємності

У Північній Америці одним із найпоширеніших способів встановлення буферного резервуара є його встановлення між джерелом тепла та системою розподілу, як показано на малюнку 1.

МАЛЮНОК 1

чотиритрубне підключення буферної ємності

«Гаряча» вода від джерела тепла надходить через верхню бічну стінку бака. Вода, що направляється в опалювальну систему, надходить з іншого з'єднання на верхній бічній стіні, яке зазвичай знаходиться прямо напроти входу гарячої води. Оскільки вода, що надходить гаряча, ніж вода в резервуарі, вона трохи менш щільна і тому залишається у верхній частині резервуара. Коли витрата в розподільчу систему приблизно дорівнює витраті, що надходить у бак від джерела тепла, гаряча вода, що надходить, має тенденцію «ковзати» по верхній частині бака і не змішується з більш холодною водою в нижніх частинах бака.

Зверніть увагу, що на трубі, що веде в резервуар від джерела тепла, встановлений зворотний клапан. Він призначений для зупинки зворотного руху теплоносія в період, коли в резервуарі нагріта вода, але джерело тепла не працює. Верхнє праве з'єднання, що веде від бака до системи опалення, також містить зворотний клапан. Рекомендується використовувати підпружинений зворотний клапан, щоб зупинити потенційне пряме термосифонування, коли система розподілу не працює. Поворотний зворотний клапан не має достатнього опору відкриттю вперед, щоб зупинити таке термосифонування, але більшість пружних зворотних клапанів мають достатній тиск відкриття вперед, щоб зупинити цей небажаний потік.

Більш холодна вода, що повертається з розподільчої системи, має тенденцію залишатися в нижній частині резервуара і «ковзати» через нижнє з'єднання лівої бічної стінки назад до джерела тепла. Обидва ці ефекти бажані, оскільки допомагають підтримувати температурну стратифікацію в резервуарі.

Якщо швидкість потоку з резервуара в розподільчу систему перевищує швидкість потоку, що надходить у резервуар від джерела тепла, холодніша вода почне мігрувати вгору в резервуарі. І тут бак віддає тепло системі. Якщо швидкість потоку від джерела тепла перевищує швидкість потоку у розподільчу систему, гаряча вода почне мігрувати донизу бака. Середня температура резервуара збільшується в міру накопичення надлишкової потужності тепла. У таких умовах бак нагрівається, йде його заряджання. Обидві ці умови показані малюнку 2.

МАЛЮНОК 2

чотиритрубне підключення буферної ємності - потоки

чотиритрубне підключення буферної ємності - потоки

Переваги чотиритрубного приєднання теплоакумулятора

Окрім забезпечення акумулювання тепла, що забезпечує досить тривалі робочі цикли джерела тепла, буферний бак, підключений трубопроводом, як показано на малюнку 1, також забезпечує чудовий гідравлічний поділ між контуром джерела тепла і контуром навантаження. Це тому, що внутрішні швидкості потоку всередині ємності дуже низькі порівняно зі швидкостями потоку в з'єднаннях трубопроводів, що ведуть до ємності і з нього. Через такі низькі швидкості втрати напору по всьому резервуару або зверху вниз практично нульові.

Низька швидкість потоку також дозволяє часткам бруду, які можуть бути присутніми в потоці, що повертається з розподільчої системи, падати на дно резервуара. Єдина проблема полягає в тому, що більшість буферних резервуарів не призначені для ефективного видалення бруду, що осідає на дно резервуара із резервуара. Бруд, який осідає безпосередньо біля зливного клапана, може виноситися разом із потоком через нижній зливний клапан бака. Але низькі швидкості потоку в інших нижніх частинах бака не можуть ефективно нести бруд і, отже, не можуть доставляти її до зливного патрубка. Таким чином, більшість буферних резервуарів можуть зрештою відокремлювати і накопичувати бруд, але не вміють змивати цей бруд у каналізацію. У цьому випадку кращим вибором є сучасний сепаратор бруду, який може генерувати достатню швидкість внутрішнього потоку під час промивання для уловлювання бруду, що накопичився.

Тепло, накопичене в буферному резервуарі, також можна використовувати для нагрівання води для побутового споживання з використанням або внутрішнього змійникового теплообмінника, підвішеного у верхній частині резервуара, або зовнішнього теплообмінника, показаного на малюнку 3.

МАЛЮНОК 3

чотиритрубне підключення буферної ємності з ГВП

Показана обв'язка на малюнках 1, 2 і 3 включає чотири основних трубопровідних з'єднання з буферним резервуаром: два у верхню частину і два в нижню частину. Хоча ці основні з'єднання можуть добре функціонувати, вони не є єдиним способом підключення буферного резервуара до системи.

2-трубне підключення буферної ємності

Багато схем у Європі, особливо тих, які пов'язані з котлами на біомасі, мають  тенденцію, коли він теплоакумулятор обв'язується інакше. Це альтернативне приєднання показано на малюнку 4.

МАЛЮНОК 4

двотрубне підключення буферної ємності

У цій схемі потік від джерела тепла не проходить через буферну ємність на шляху до контуру опалення. Натомість система опалення відбирає потік із трубопроводу між теплоакумулятором та джерелом тепла. Будь-який потік гарячої води від джерела тепла, що не потрапляє в опалювальний контур, проходить у бак-акумулятор, як показано на малюнку 5.

МАЛЮНОК 5

двотрубне підключення буферної ємності потоки

У цьому варіанті двотрубного приєднання буферної ємності швидкість потоку, що надходить у буферний резервуар, нижче, ніж у «4-трубному», показаному на малюнках з 1 по 3. Нижчі швидкості вхідного потоку допомагають зберегти температурну стратифікацію і, таким чином, підтримувати найтепліше середовище. вода у верхній частині резервуара готова до передачі у навантаження.

Якщо джерело тепла вимкнено, накопичена гаряча вода з буферного бака тече назад у розподільчу систему у точці А. Також можливо, що певний потік потрапить у розподільчу систему від джерела тепла, тоді як решта необхідного потоку надходить із буферного резервуара. Це відбувається, коли опалювальній системі потрібна більша витрата, ніж зараз виробляє котел.

Ще однією перевагою конфігурації двотрубного буферного резервуара є те, що опалювальна система має «доступ» до гарячої води в системі до того, як ця вода пройде через верхню частину буферного резервуара. У таких умовах холодніша вода у верхній частині резервуара змішується з гарячою водою, що надходить з котла. Це веде до «термічного розведення» температури води, що подається в навантаження, поки верхня частина резервуара не нагріється до нормальної робочої температури. Цей ефект особливо помітний, коли система вперше запускається, і вода в буферному баку має кімнатну температуру.

Ще однією перевагою є те, що трубопровід, показаний на малюнку 4, виключає два основних з'єднання на бічній стінці буферного резервуара. Це також має знизити вартість танка за умови збереження всіх інших характеристик.

Проте, на мій погляд, краще працювати з буферними резервуарами, які мають більше з'єднань, ніж ті, які абсолютно необхідні для даного застосування. Додаткові з'єднання завжди можна вимкнути, якщо вони не потрібні. Або їх можна використовувати для прикріплення таких пристроїв як гільзи для датчиків, термометри, з'єднання оглядових покажчиків або з'єднання трубопроводів, які краще узгоджують вхідні потоки з ймовірною температурною стратифікацією резервуара. Додаткові з'єднання також можуть бути використані для розміщення вузла ГВП на вимогу, показаного на малюнку 3.

Ступінь гідравлічного поділу між розподільчим циркуляційним насосом та циркуляційним насосом джерела тепла, що забезпечується системою, показаною на рис. 4, залежить від довжини та розміру трубопроводів між трійниками, до яких з'єднується опалювальна система, та з'єднань з теплоакумулятором. Цей трубопровід повинен бути коротким і великого розміру, щоб мінімізувати втрату напору.

Якщо буферні резервуари мають чотири основні трубопровідні з'єднання, показані на малюнках з 1 по 3, можна з'єднати два або три з них разом, як показано на малюнку 6.

МАЛЮНОК 6

кілька буферних ємностей - схема

Цей трубопровід дозволяє двом буферним ємностям підтримувати динаміку потоку, дуже схожу на динаміку потоку в одиночному «2-трубному» буферному резервуарі, показаному на малюнках 4 і 5. Щоб підтримувати хороший гідравлічний поділ по всьому масиву резервуарів, з'єднання між резервуарами мінімальні втрати напору. Короткий гнучкий з'єднувач працює добре і компенсує будь-які невеликі усунення з'єднань резервуарів через виробничі допуски або не зовсім рівну плиту підлоги під резервуарами.

Робіть як вам зручно. Підійде або традиційне 4-трубне підключення теплоакумулятора, показане на малюнках з 1 по 3, або альтернативний 2-трубний. Метод, показаний на рисунках 4 і 5. Обидва можуть успішно застосовуватися в системах опалення Ймовірно, все буде залежати від того, які резервуари є, які розміри і розташування трубопровідних з'єднань резервуара і як ці резервуари будуть оптимально розташовані по відношенню до іншого обладнання.