Većina modernih sustava grijanja ima početni propust zbog kojeg je nemoguće učinkovito organizirati grijanje s serijskim kotlom za grijanje. Problem nije u načelu izgaranja goriva, iako tamo nije sve u redu, već u organiziranju prijenosa topline iz izvora topline – prednjeg dijela izgaranja čvrstog goriva u zračni prostor dnevnih soba kuće ili stana. Akumulatori topline dizajnirani su za nadoknadu gubitaka uzrokovanih periodičnim radom kotla. Da budemo precizni, potreban je akumulator topline za bilo koji kotao za grijanje.
Uređaj, koji se s ponosom naziva akumulator topline za kotlove za grijanje, rezervoar je velikog kapaciteta, au nekim slučajevima do 10 tona vode, sa sustavom unutarnjih izmjenjivača topline. Što treba dati korištenju akumulatora topline:
- Sigurno akumuliranje viška topline stvorene u kotlu u protoku vode rashladne tekućine;
- Povećati trajanje ciklusa grijanja i hlađenja kotlovnice, a time i pojednostaviti njegovo održavanje, oslobađajući ga od pokretanja noću ili u nezgodno vrijeme;
- Za povećanje radne učinkovitosti i povećanje resursa kotlova za grijanje.
Osim kotla za grijanje na kruto gorivo, sustavi za kotlove s električnim grijanjem također trebaju akumulator topline. Upotreba akumulatora topline u ovom je slučaju diktirana umjetnim izborom u korist periodičnog grijanja i to samo noću, kada je moguće koristiti povoljniju povlaštenu stopu.
Dizajn modernih kotlova za grijanje za potrebe proizvođača optimiziran je u najvećoj mogućoj mjeri u odnosu na troškove i troškove proizvodnje. Moderni kotao za grijanje izrađen je od čeličnog lima s minimalnim troškovima za oskudni i skupi bakar i nikal, a radi u načinu štednjaka «lonce peći».
U njegovom uređaju nema ni naznake akumulatora topline. Takav kotao za grijanje, u principu, nije u stanju akumulirati toplinsku energiju. Usporedite moderni kotao na pelet ili ugljen sa starim teškim konstrukcijama kotlova za grijanje od lijevanog željeza, a još bolje, s ugradnjom obične seoske peći na kamenu. U potonjem slučaju, funkcije akumulatora topline najučinkovitije obavljaju zidanje koje izravno apsorbira toplinu iz plamena i ravnomjerno se prenosi u sobni zrak 10-12 sati.
Stoga je moderan grijaći kotao neučinkovit bez akumulatora topline. Čvrsta pogonska jedinica bit će neophodna u radu i bez višesatnih akumulatora topline ako se u njenom uređaju pojavi sustav automatskog punjenja goriva u peć i naknadno čišćenje iz pepela..
Kako djeluje akumulator topline ↑
Svrha akumulatora topline je osigurati dodatnu toplinsku energiju krugu grijanja vode nakon što grijaći kotao smanji ili zaustavi proizvodnju topline. Da biste to učinili, u ogromnom spremniku nalazi se velika količina kipuće vode pod tlakom od oko 3 atm. U tijelo spremnika se lemio izmjenjivač topline, pomoću kojeg «preuzimanje datoteka» grijanje na bateriju i obrnuti odabir u sustavu grijanja. Često se u spremnik ugrađuje dodatni izmjenjivač topline kako bi se dobila topla voda za potrebe kuhinje i kupaonice.
Princip miješanja protoka različitih temperatura ↑
Za brzo zagrijavanje prostorije akumulator topline pomoću trosmjernog ventila isključen je iz kretanja grijane rashladne tekućine. Tek nakon zagrijavanja protok vode u cijevima preko 60okoC, voda iz spremnika topline je spojena na krug. I dok kotao radi, toplina ide u dva smjera: na pogon i na radijatore grijanja.
U sličnom principu postoje i određeni pozitivni aspekti:
- Brzo zagrijavanje dnevne sobe, a tek nakon toga višak topline odbacuje se u akumulator topline;
- Princip miješanja omogućuje učinkovit prijenos topline;
- Opskrba vodom u akumulatoru topline je strateška rezerva za bojler, čime se sprječava njegovo eventualno izgaranje u slučaju kršenja cirkulacije vode u toplani.
U idealnom slučaju, voda koja cirkulira u izmjenjivaču topline grijaćeg kotla ne smije se miješati s rashladnom tekućinom koja teče kroz sustav grijanja. Stoga se često u akumulatorima topline koristi drugačija shema – s hidrauličkom izolacijom i odvajanjem protoka.
Sustav s hidrauličkom izolacijom nosača topline ↑
U ovoj shemi akumulator topline igra ulogu jednog od elemenata kruga opskrbe toplinom, pa ga ne može isključiti iz struje. Zapravo, u akumulatoru topline postoji stalan prijenos topline iz oslobođene «vruće» kontura kotla za grijanje i preostala masa vode ili rashladne tekućine koja kruži u sustavu grijanja.
Što daje:
- Visoko napunjeni izmjenjivač topline kotla za grijanje zahtijeva uporabu posebne vode pročišćene od nečistoća i kisika. Samo takva voda jamči dug radni vijek cijevi i brtvi izmjenjivača topline. Zaloga potrebne količine pripremljene vode sprema se u dodatni kotao.
- Pomoću posebne sheme grijane vode iz spremnika topline, temperatura odabrane tekućine može se lako kontrolirati, što pojednostavljuje sustav upravljanja grijanjem.
Nedostaci uključuju potrebu za dodatnim uređajima – dvije crpke: cirkulacijom rashladne tekućine i sustavima napajanja. Ponekad za izradu sigurnosnih kopija koristite par uređaja – pretvarač napona i električnu bateriju za grijaći kotao. Inače, prekid napajanja može dovesti do ozbiljne nesreće u primarnom krugu..
Složenija i poboljšana shema uključuje upotrebu dva odvojena izmjenjivača topline, kombiniranih u jednom kućištu akumulatora topline. Ovo je racionalniji način organiziranja rada akumulatora topline s visokim stupnjem redundiranosti. Može se preporučiti onima koji žele napraviti akumulator topline za grijaći kotao vlastitim rukama.
Izgradnja akumulatora topline u kući ↑
Da biste napravili uređaj za skladištenje topline, morate odrediti toplinsku snagu baterije. Postoji određena tehnika konstrukcije sustava nakupljanja. Količina vode u bateriji uzima se na temelju 30-40 litara tekućine na svakih 1000W toplinske snage kotla. U ovom slučaju za kuću na 100m2 grijani prostor zahtijevat će kapacitet od 350-400 litara. Najbolja opcija bila bi upotreba spremnog bojlera s senzorima za razinu vode, tlak i temperaturu.
Ako je za radnu shemu odabran sustav miješanja, koji ispravno radi čak i u nedostatku posebnih crpki, u krugu grijanja morat će se instalirati dodatni trostrani blok ventila..
Jednostavnije sheme zahtijevaju ugradnju jednog ili dva izmjenjivača topline u spremnik ↑
Bolje je koristiti izmjenjivač topline izrađen od istog materijala kao i spremnik. To osigurava normalnu kvalitetu zavarivanja prilikom ugradnje izmjenjivača topline. Osim toga, u šupljini akumulatora topline bolje je primijeniti anodnu zaštitu magnezijevim elektrodama, slično električnim bojlerima za opskrbu toplom vodom. Vanjski zidovi spremnika – akumulator topline prekriva izolacijske prostirke ili mineralnu vunu.
Obećavajuće mogućnosti za akumulatore topline ↑
Jedno od zanimljivih rješenja bile su baterije malih dimenzija koje umjesto vode koriste topljive parafine ili silikonska ulja. Zbog znatno većeg toplinskog kapaciteta, postalo je moguće koristiti sigurne sustave skladištenja malih dimenzija za električne kotlove sustava grijanja u stanovima. Umjesto teškog spremnika od 300 litara, planira se koristiti dvosjezna baterija ukupne zapremine 50 l rashladne tekućine s rezervom topline od 15 kWh.
