Akumulačná nádrž, vyrovnávacia nádrž, akumulátor tepla. V čom je rozdiel?

Najväčšou nevýhodou kotlov na tuhé palivá je ich cyklickosť: pri maximálnom zaťažení a spaľovaní sa dosahuje špičkový (často nadmerný) tepelný výkon, ktorý neustále klesá na 0 (úplný útlm) a obnovuje sa novým zaťažením paliva. Tento cyklický charakter neumožňuje stabilný, rýchlo a presne riadený vykurovací systém.

Vyhladenie nerovnomerného prenosu tepla kotlov TT umožňuje vyrovnávaciu nádrž (je to tiež akumulátor tepla), ktorá akumuluje prebytočné teplo počas špičkovej prevádzky kotlovej jednotky. Pri výbere a výpočte požadovaného objemu tepelného akumulátora však existuje veľa odtieňov.

Čo je vyrovnávacia nádrž pre kotol na tuhé palivo

Vyrovnávacia nádrž (tiež zásobník tepla) je nádrž určitého objemu naplnená chladiacou kvapalinou, ktorej účelom je akumulovať prebytočný tepelný výkon a potom ich racionálnejšie distribuovať s cieľom vykurovať dom alebo zabezpečiť dodávku teplej vody (TÚV). ).

Na čo to slúži a aké efektívne je

Vyrovnávacia nádrž sa najčastejšie používa u kotlov na tuhé palivá, ktoré majú určitú cyklickosť, a to platí aj pre kotly TT s dlhým spaľovaním. Po zapálení sa prestup tepla paliva v spaľovacej komore rýchlo zvyšuje a dosahuje svoje špičkové hodnoty, po ktorých sa generovanie tepelnej energie utlmí a po odumretí, keď nie je naložená nová dávka paliva, sa úplne zastaví .

Výnimkou sú iba zásobníkové kotly s automatickým napájaním, kde kvôli pravidelnému rovnomernému prísunu paliva dochádza k spaľovaniu pri rovnakom prestupe tepla.

S takou cyklickosťou nemusí počas obdobia ochladzovania alebo tlmenia tepelná energia stačiť na udržanie príjemnej teploty v dome. Zároveň je v období špičkového tepelného výkonu teplota v dome oveľa vyššia ako komfortná a časť prebytočného tepla zo spaľovacej komory jednoducho vyletí do komína, čo nie je najefektívnejšie a hospodárne využitie paliva.

Vizuálna schéma zapojenia vyrovnávacej nádrže, ktorá ukazuje princíp jej činnosti.

Účinnosť vyrovnávacej nádrže je najlepšie pochopiteľná na konkrétnom príklade. Jeden m3 vody (1 000 l), keď sa ochladí na 1 ° C, uvoľní 1-1,16 kW tepla. Zoberme si ako príklad priemerný dom s klasickým murovaním z 2 tehál s rozlohou 100 m2, ktorého tepelné straty sú približne 10 kW. 750 litrový tepelný akumulátor, vyhrievaný niekoľkými záložkami na 80 ° C a ochladený na 40 ° C, dodá vykurovaciemu systému asi 30 kW tepla. Pre vyššie uvedený dom sa to rovná ďalším 3 hodinám tepla z batérie.

Niekedy sa vyrovnávacia nádrž používa aj v kombinácii s elektrickým kotlom, čo je opodstatnené pri nočnom vykurovaní: pri znížených tarifách za elektrinu. Takáto schéma je však zriedka oprávnená, pretože na akumuláciu dostatočného množstva tepla na denné vykurovanie počas noci je potrebná nádrž nie na 2 alebo dokonca 3 tisíc litrov.

Zariadenie a princíp činnosti

Akumulátor tepla je utesnená spravidla zvislá valcová nádrž, niekedy dodatočne tepelne izolovaná. Je sprostredkovateľom medzi kotlom a vykurovacími zariadeniami. Štandardné modely sú vybavené spojením 2 párov trysiek: prvý pár - prívod a spätný chod kotla (malý okruh); druhý pár - prívod a návrat vykurovacieho okruhu, rozvedený okolo domu. Malý okruh a vykurovací okruh sa neprekrývajú.

Princíp činnosti tepelného akumulátora v spojení s kotlom na tuhé palivo je jednoduchý:

1. Po zapálení kotla obehové čerpadlo v malom okruhu (medzi výmenníkom tepla kotla a nádržou) neustále prečerpáva chladiacu kvapalinu. Napájanie kotla je pripojené k hornému odbočnému potrubiu tepelného akumulátora a spätnému toku k spodnému. Vďaka tomu je celá vyrovnávacia nádrž hladko naplnená ohrievanou vodou, bez výrazného vertikálneho pohybu teplej vody.
2. Na druhej strane je prívod vykurovacích radiátorov pripojený k hornej časti vyrovnávacej nádrže a spätný prúd je pripojený k spodnej časti. Nosič tepla môže cirkulovať ako bez čerpadla (ak je vykurovací systém navrhnutý na prirodzenú cirkuláciu), tak aj násilne. Takáto schéma zapojenia opäť minimalizuje vertikálne miešanie, takže vyrovnávacia nádrž prenáša akumulované teplo na batérie postupne a rovnomernejšie.

Ak je správne zvolený objem a ďalšie vlastnosti vyrovnávacej nádrže pre kotol na tuhé palivo, je možné minimalizovať tepelné straty, čo ovplyvní nielen úsporu paliva, ale aj pohodlie pece. Akumulované teplo v dobre izolovanom tepelnom akumulátore sa uchováva 30 - 40 hodín alebo viac.

Navyše, vďaka dostatočnému objemu, ktorý je oveľa väčší ako vo vykurovacom systéme, sa akumuluje absolútne všetko uvoľnené teplo (v súlade s účinnosťou kotla). Už po 1-3 hodinách pece je dokonca pri úplnom tlmení k dispozícii plne „nabitý“ akumulátor tepla.

Typy štruktúr

Foto	Zariadenie vyrovnávacej nádrže	Opis charakteristických znakov
	Štandardná, predtým popísaná vyrovnávacia nádrž s priamym pripojením zhora a zdola.	Takéto vzory sú najlacnejšie a najčastejšie sa používajú. Vhodné pre štandardné vykurovacie systémy, kde všetky okruhy majú rovnaký maximálny povolený prevádzkový tlak, rovnaký nosič tepla a teplota vody ohrievanej kotlom nepresahuje maximálnu povolenú hodnotu pre radiátory.
Vyrovnávacia nádrž s prídavným vnútorným výmenníkom tepla (zvyčajne vo forme špirály).	Zariadenie s prídavným výmenníkom tepla je potrebné pri vyššom tlaku malého okruhu, čo je pre vykurovacie radiátory neprijateľné. Ak je pripojený ďalší výmenník tepla so samostatnou dvojicou trysiek, je možné pripojiť ďalší (druhý) zdroj tepla, napríklad kotol TT + elektrický kotol. Môžete tiež oddeliť chladiacu kvapalinu (napríklad: voda v prídavnom okruhu; nemrznúca zmes vo vykurovacom systéme)
	Zásobník s prídavným okruhom a iným okruhom pre TÚV. Výmenník tepla na dodávku teplej vody je vyrobený zo zliatin, ktoré neporušujú sanitárne normy a požiadavky na vodu použitú na varenie.	Používa sa ako náhrada za dvojkruhový kotol. Okrem toho má výhodu takmer okamžitého prívodu teplej vody, zatiaľ čo dvojokruhový kotol vyžaduje jeho prípravu a dodávku do miesta spotreby 15 - 20 sekúnd.
Konštrukcia je podobná ako v predchádzajúcom, avšak výmenník tepla pre TÚV nie je vyrobený vo forme špirály, ale vo forme samostatného vnútorného zásobníka.	Okrem vyššie popísaných výhod vnútorná nádrž odstraňuje obmedzenia v objeme teplej vody. Celý objem zásobníka TÚV je možné využiť na neobmedzenú súčasnú spotrebu, potom je potrebný čas na ohrev. Zvyčajne je objem vnútornej nádrže dostatočný pre najmenej 2 až 4 osoby kúpajúce sa za sebou.

Ktorýkoľvek z vyššie opísaných typov vyrovnávacích nádrží môže mať väčší počet párov dýz, čo umožňuje odlíšiť parametre vykurovacieho systému podľa zón, dodatočne pripojiť podlahu ohrievanú vodou atď.

HR batérie pre UPS

Niektoré batérie výrobca predáva ako batérie pre UPS. Pri rovnakej hmotnosti (a niekedy rovnakých rozmeroch) tieto batérie pri krátkom vybití (10 - 30 minút) poskytujú väčšiu kapacitu ako bežné batérie. Predĺženie prevádzkovej doby UPS môže byť viac ako 50% (s dobou vybíjania asi 10 minút).Počas dlhodobého vybíjania nemajú tieto „batérie UPS“ oproti konvenčným žiadne výhody.

V CSB a u niektorých ďalších výrobcov sú tieto batérie označené ako HR (z anglického high rate - vysoká rýchlosť, vysoký výkon). Tieto batérie môžu byť samozrejme použité nielen ako batérie pre UPS. Sú prospešné vo všetkých prípadoch, keď sa vyžaduje kompaktný systém napájania s krátkou výdržou batérie.

Recenzie domácich tepelných akumulátorov pre kotly: výhody a nevýhody

Výhody	nevýhody
Oveľa efektívnejšie využitie tuhých palív, čo vedie k vyšším úsporám	Systém je oprávnený iba pri neustálom používaní. V prípade prerušovaného pobytu v dome a podpaľovania, napríklad iba cez víkendy, je potrebné, aby sa systém zahrial. V prípade krátkodobej práce bude efektívnosť otázna.
Predĺženie časov cyklov a zníženie frekvencie plnenia tuhého paliva	Systém vyžaduje nútený obeh, ktorý zabezpečuje obehové čerpadlo. Podľa toho je takýto systém nestály.
Zvýšený komfort vďaka stabilnejšej a prispôsobiteľnejšej prevádzke vykurovacieho systému	Na vybavenie vykurovacieho systému kotlom na nepriame vykurovanie sú potrebné ďalšie prostriedky. Náklady na lacné vyrovnávacie nádrže začínajú od 25 tisíc rubľov + náklady na bezpečnosť (generátor v prípade výpadku elektrickej energie a stabilizátor napätia, inak by mohlo dôjsť pri najlepšom neprítomnosti cirkulácie chladiacej kvapaliny k prehriatiu a vyhoreniu kotla).
Možnosť zabezpečenia dodávky teplej vody	Vyrovnávacia nádrž, najmä na 750 litrov alebo viac, má značnú veľkosť a vyžaduje ďalšie 2 - 4 m2 priestoru v kotolni.
Schopnosť pripojiť niekoľko zdrojov tepla, schopnosť rozlišovať chladiacu kvapalinu	Pre maximálnu účinnosť by mal mať kotol minimálne o 40-60% vyšší výkon, ako je minimum potrebné na vykurovanie domu.
Pripojenie vyrovnávacej nádrže je jednoduchý proces, ktorý je možné vykonať bez zapojenia špecialistov

nevýhody

Veľká veľkosť akumulačnej nádrže sťažuje inštaláciu v štandardnej obytnej budove. Minimálna kapacita zásobníka je asi 500 litrov a jeho inštalácia si bude vyžadovať 60 cm voľného miesta vo výške jeden a pol metra. Použitie izolácie na stavebné práce zaberie už 80 cm obytného priestoru. Nádrž na tonu vody bude široká jeden meter a vysoká dva metre, čo je nepravdepodobné, že by ste ju mohli preniesť cez dvere a umiestniť do miestnosti.

Inštalácia konštrukcií tohto typu vyžaduje pridelenie samostatnej miestnosti pre pec. Konečné rozhodnutie o možnosti montáže sa urobí po návšteve stavby zástupcami stavebnej organizácie.

Ako zvoliť vyrovnávaciu nádrž

Výpočet minimálneho požadovaného objemu

Najdôležitejším parametrom, ktorý by sa mal ihneď určiť, je objem nádoby. Mal by byť čo najväčší, aby sa maximalizovala účinnosť, ale do určitej prahovej hodnoty, aby mal kotol dostatok energie na jeho „nabitie“.

Výpočet objemu vyrovnávacej nádrže pre kotol na tuhé palivá sa vykonáva podľa vzorca:

m = Q / (k * c * Δt)

• Kde, m - hmotnosť chladiacej kvapaliny, po výpočte nie je ťažké ju previesť na litre (1 kg vody ~ 1 dm3);
• Q - požadované množstvo tepla sa počíta ako: výkon kotla * doba jeho činnosti - tepelné straty doma * doba činnosti kotla;
• k - účinnosť kotla;
• c - špecifická tepelná kapacita chladiacej kvapaliny (pre vodu je to známa hodnota - 4,19 kJ / kg * ° C = 1,16 kW / m3 * ° C);
• Δt - teplotný rozdiel v prívodnom a spätnom potrubí kotla, údaje sa odčítajú, keď je systém stabilný.

Napríklad pre priemerný dom s 2 tehlami s rozlohou 100 m2 sú tepelné straty zhruba 10 kW / h.Podľa toho požadované množstvo tepla (Q) na udržanie rovnováhy = 10 kW. Dom je vykurovaný kotlom 14 kW s účinnosťou 88%, palivové drevo v ktorom vyhorí za 3 hodiny (doba činnosti kotla). Teplota v prívodnom potrubí je 85 ° C a v spätnom potrubí - 50 ° C.

Najprv musíte vypočítať požadované množstvo tepla.

Q = 14 * 3-10 * 3 = 12 kW.

Výsledkom je, že m = 12 / 0,88 * 1,16 * (85-50) = 0,336 t = 0,336 metrov kubických alebo 336 litrov... Toto je minimálna požadovaná kapacita vyrovnávacej pamäte. S takouto kapacitou sa akumulátor po vyhorení záložky (3 hodiny) akumuluje a distribuuje ďalších 12 kW tepla. Napríklad pre domácnosť je to viac ako 1 hodina teplej batérie navyše na jednej karte.

Podľa toho ukazovatele závisia od kvality paliva, čistoty chladiacej kvapaliny, presnosti počiatočných údajov, preto sa v praxi môže výsledok líšiť o 10 - 15%.

Kalkulačka na výpočet minimálnej požadovanej kapacity akumulácie tepla

Počet výmenníkov tepla

Medené vnútorné výmenníky tepla zásobníka.
Po výbere objemu je druhou vecou, ​​ktorú by ste mali venovať pozornosť, prítomnosť výmenníkov tepla a ich počet. Výber závisí od želania, požiadaviek na CO a schémy zapojenia nádrže. Pre najjednoduchší vykurovací systém stačí prázdny model bez výmenníkov tepla.

Ak je však vo vykurovacom okruhu plánovaná prirodzená cirkulácia, je potrebný ďalší výmenník tepla, pretože malý okruh kotla môže fungovať iba s núteným obehom. Tlak je potom vyšší ako v vykurovacom okruhu s prirodzenou cirkuláciou. Ďalej sú potrebné ďalšie výmenníky tepla na zabezpečenie dodávky teplej vody alebo na pripojenie podlahového kúrenia.

Maximálny povolený tlak

Pri výbere akumulačnej nádrže s prídavným výmenníkom tepla by ste mali venovať pozornosť maximálnemu povolenému prevádzkovému tlaku, ktorý by nemal byť nižší ako v ktoromkoľvek z vykurovacích okruhov. Modely nádrží bez výmenníkov tepla sú všeobecne určené pre vnútorný tlak do 6 bar, čo je viac ako dosť pre priemerný CO.

Materiál vnútornej nádoby

V súčasnej dobe existujú 2 možnosti výroby vnútornej nádrže:

• mäkká uhlíková oceľ - pokryté vodotesným antikoróznym povlakom, má nižšiu nákladovú cenu, používa sa v lacných modeloch;
• nehrdzavejúca oceľ - drahšie, ale spoľahlivejšie a trvácnejšie.

Niektorí výrobcovia inštalujú do nádoby aj ďalšiu ochranu steny. Najčastejšie ide napríklad o horčíkovú anoidnú tyč v strede nádrže, ktorá chráni steny nádrže a výmenníky tepla pred rastom vrstvy pevných solí. Takéto prvky však potrebujú pravidelné čistenie.

Ďalšie kritériá výberu

Po určení s hlavnými technickými kritériami môžete venovať pozornosť ďalším parametrom, ktoré zvyšujú efektivitu a komfort používania:

• schopnosť pripojiť vykurovacie teleso na dodatočné vykurovanie zo siete, ako aj ďalšie prístrojové vybavenie, ktoré sú namontované pomocou závitového alebo objímkového (ale v žiadnom prípade nie zváraného) spojenia;
• prítomnosť vrstvy tepelnej izolácie - v drahších modeloch tepelných akumulátorov je medzi vnútornou nádržou a vonkajším plášťom vrstva tepelnoizolačného materiálu, ktorá prispieva k ešte dlhšiemu zadržiavaniu tepla (až 4 - 5 dní);
• hmotnosť a rozmery - všetky vyššie uvedené parametre ovplyvňujú hmotnosť a rozmery vyrovnávacej nádrže, preto stojí za to vopred sa rozhodnúť, ako bude zadaná do kotolne.

Výpočet tepelného akumulátora

Výpočet kapacity vyrovnávacej pamäte si vyžaduje starostlivú pozornosť. Najskôr je potrebné určiť, na aké účely sa bude kontajner používať.Ak sa na zníženie zotrvačnosti počas prevádzky kotla na tuhé palivo používajú niektoré vzorce, pre prevádzku pri nedostatku elektriny v tepelných čerpadlách - iné. Najskôr zvážte systém s kotlom na tuhé palivo.

Prípadne môžete použiť najjednoduchší vzorec, ktorý vám umožní približne zvoliť kapacitu nádrže v závislosti od výkonu kotla. Napríklad sa odporúča zvoliť objem tepelného akumulátora v rozmedzí 40–80 litrov na 1 kW výkonu kotla. Táto metóda je jednoduchá, ale nie spoľahlivá.

Pretože počas vykurovacej sezóny je potrebná iba malá časť z celkovej potreby tepla, môžete pri použití, berúc do úvahy priemernú teplotu vonkajšieho vzduchu počas vykurovacieho obdobia, zvoliť optimálny režim systému. K tomu je potrebné vypočítať kapacitu, podľa ktorej vzorca: V = 2246 * ((2,5-Qn / Q)) / (73-0,4 * T) * Qn (Qn je vypočítaná tepelná záťaž pre objekt, T je vypočítaná teplota „spiatočky“).

Tepelné čerpadlo vyžaduje mierne odlišné zásady pre výber vyrovnávacej nádrže. Akumulátory tepla pre takéto systémy sa vyberajú na základe rôznych princípov. Napríklad na optimalizáciu výkonu systému v priebehu času môžete použiť pomery 20–25 litrov využiteľného objemu akumulácie tepla na každý kW výkonu tepelného čerpadla.

Správne zvolená a vyrobená vyrovnávacia nádrž umožní zariadiť pohodlný vykurovací systém bez zbytočnej spotreby elektriny, paliva a peňazí.

Najznámejší výrobcovia a modely: vlastnosti a ceny

Sunsystem PS 200

Štandardný lacný akumulátor tepla, ideálny pre kotol na tuhé palivo v malom súkromnom dome s rozlohou až 100 - 120 m2. Podľa návrhu je to obyčajná nádrž bez výmenníkov tepla. Objem nádoby je 200 litrov pri maximálnom povolenom tlaku 3 bar. Pre nízke náklady má model 50 mm vrstvu polyuretánovej tepelnej izolácie, možnosť pripojenia vykurovacieho telesa.

cena: v priemere 30 000 rubľov.

Hajdu AQ PT 500 C

Jeden z najlepších modelov vyrovnávacích nádrží za svoju cenu, vybavený jedným zabudovaným výmenníkom tepla. Objem - 500 l, povolený tlak - 3 bary. Vynikajúca možnosť pre dom s rozlohou 150-300 m2 s veľkou rezervou výkonu kotla na tuhé palivo. Rada obsahuje modely rôznych veľkostí.

Od objemu 500 litrov sú modely (voliteľné) vybavené vrstvou polyuretánovej tepelnej izolácie + plášťom z umelej kože. Inštalácia vykurovacích telies je možná. Tento model je známy mimoriadne pozitívnymi recenziami majiteľov, spoľahlivosťou a trvanlivosťou. Krajina pôvodu: Maďarsko.

Náklady: 36 000 rubľov.

S-NÁDRŽ NA PRESTIGE 300

Ďalšia lacná vyrovnávacia nádrž s objemom 300 litrov. Konštrukčne ide o akumulačnú nádrž bez ďalších výmenníkov tepla s maximálnym povoleným prevádzkovým tlakom 6 bar. Vnútorné steny sú rovnako ako v predchádzajúcich prípadoch vyrobené z uhlíkovej ocele. Hlavným rozdielom je výrazná, ekologická vrstva tepelnej izolácie vyrobená z polyesterového materiálu podľa technológie NOFIRE, t.j. vysoká trieda tepelnej a požiarnej odolnosti. Krajina pôvodu: Bielorusko

Náklady: 39 000 rubľov.

ACV LCA 750 1 CO TP

Vysokovýkonný a drahý 750 l vyrovnávací zásobník s prídavným rúrkovým výmenníkom tepla pre zásobovanie teplou vodou, určený pre kotly s veľkou výkonovou rezervou.

Vnútorné steny sú pokryté ochranným smaltom, je tu kvalitná 100 mm tepelná izolačná vrstva. Vo vnútri nádrže je nainštalovaná horčíková anóda, ktorá zabraňuje hromadeniu vrstvy pevných solí (v súprave sú 3 náhradné anódy). Je možná inštalácia vykurovacích telies a dodatočného prístrojového vybavenia. Krajina pôvodu: Belgicko.

Náklady: 168 000 rubľov.

Výhody

Významnou výhodou skladovacích nádrží je možnosť ich pripojenia k niekoľkým vykurovacím zariadeniam.

Pridanie termostatu k pracovnému okruhu vám umožní nastaviť prioritu zapínania ohrievačov a ich vypínania v prípade dostatočnej teploty.

Medzi ďalšie výhody takýchto dizajnov patria:

• zvýšenie bezpečnosti konštrukcie vďaka jej automatizácii;
• regulácia teploty budovy na každom poschodí;
• minimálne náklady na pripojenie plynových alebo kotlov na tuhé palivá;
• ľahkosť dodatočnej inštalácie tepelného čerpadla alebo solárnych kolektorov.

Ceny: súhrnná tabuľka

Model	Objem, l	Prípustný prevádzkový tlak, bar	Náklady, trieť
Sunsystem PS 200, Bulharsko	200	3	30 000
Hajdu AQ PT 500 C, Maďarsko	500	3	36 000
S-NÁDRŽ NA PRESTIGE 300, Bielorusko	300	6	39 000
ACV LCA 750 1 CO TP, Belgicko	750	8	168 000

Hlavné typy batérií

Existujú 3 popredné technológie batérií: olovené, alkalické a lítium-iónové. Každá z týchto technológií má svoje vlastné jedinečné výhody a nevýhody, ktoré určujú ich použitie v rôznych prípadoch. Ďalšie odkazy na jednotlivé typy batérií nájdete v odkazoch:

• olovený štartér (automobilový)
• AGM (zapečatené)
• zapečatený gél
• uzavretý gél s rúrkovými elektródami (OPzV)
• rôsol s roztieracími doštičkami (séria OPzS)
• trakcia (zvyčajne s kvapalným elektrolytom)
• uhlík

zásaditý

niklové železo

nikel-kadmium

hydrid kovu niklu

lítium-ión (nedávno sa ich cena znížila a objavili sa batérie s dlhou životnosťou - lítium železo fosfát)

Olovené batérie

Najbežnejším typom AB sú kyselina olovnatá

, a to ako s tekutým elektrolytom, tak aj zapečatené (v poslednej dobe sú čoraz populárnejšie z dôvodu znižovania cien).

Špeciálne batérie s roztieracími platňami

na použitie v autonómnych systémoch napájania sa často zostavujú zo samostatných 2-voltových batérií, ktoré sú navzájom spojené. Používajú sa aj AB s menšou kapacitou s napätím 6 a 12 voltov, ale menej často. Tieto batérie sa vyrábajú hlavne v Európe a USA. Sú pomerne drahé. Nedávno sa také batérie čínskej výroby objavili na ruskom trhu. S prakticky rovnakými vlastnosťami sú čínske batérie výrazne (jeden a pol až dvakrát) lacnejšie.

Trakčné batérie

, a to ako kvapalným elektrolytom, tak aj zapečatené, sú určené na cyklickú prevádzku. Úpravy hlbokého cyklu majú podobné parametre. Sú vhodnejšie pre autonómne systémy napájania. Sú drahšie ako bežné uzavreté batérie, ale majú aj dlhšiu životnosť.

Uzavreté olovené batérie majú rovnaký princíp činnosti ako konvenčné štartovacie batérie do auta. Toto je najvyspelejšia technológia a pre niektoré jedinečné parametre sa zatiaľ nenašla žiadna náhrada. Tieto batérie by sa nemali vyhadzovať na skládku, pretože obsahujú vysoko toxické olovo a kyselinu sírovú. Recyklujú sa však veľmi ľahko a olovo sa dá znova použiť. Tieto batérie sa nabíjajú oveľa pomalšie ako iné batérie (asi 5-krát pomalšie), sú však schopné poskytnúť oveľa viac energie výkonným spotrebiteľom.

Najväčšou nevýhodou olovených batérií je ich hmotnosť. Z tohto dôvodu majú najhorší výkon z hľadiska špecifickej hustoty energie. Široká distribúcia prvkov použitých v týchto batériách a jednoduchosť ich výroby však určujú nielen ich široké použitie, ale aj oveľa nižšiu cenu.

Rôznym typom olovených batérií sa podrobne venujeme v článku „Typy olovených batérií“.

Alkalické batérie

Kyslá batéria netoleruje hlboké vybitie, ale neprekáža jej nabíjanie po častiach pri každej príležitosti.Alkalické, naopak, nerád dáva vysoké prúdy, ale prúdy v množstve asi 1/10 kapacity sú pripravené rozdávať dlhodobo a do vyčerpania. To znamená, že umožňuje nielen úplné vybitie, ale tiež víta všetkými možnými spôsobmi (pretože ak nabijete úplne vybitú alkalickú batériu, nezíska úplnú kapacitu - takzvaný „pamäťový efekt“ je najvýraznejší v prípade nikel- kadmiové batérie). Alkalickú batériu skrátka nemôžete nabíjať / vybíjať po častiach - iba „od a do“. Ale pri správnom fungovaní (okrem nabíjania / vybíjania to znamená prepláchnutie plechoviek a výmena elektrolytu raz za sezónu), alkálie slúžia až 20 rokov (presnejšie 1 000 - 1 500 plných cyklov). Alkalické batérie sa tiež nenabíjajú dobre pri nízkych prúdoch. To znamená, že nimi preteká prúd, ale neplatí sa za nich žiadny poplatok.

To vysvetľuje skutočnosť, že alkalické batérie sa v systémoch autonómneho napájania s obnoviteľnými zdrojmi energie veľmi nepoužívajú. Batérie uzavreté nikel-kadmiom a nikel-kovovým hydridom

v niektorých prípadoch je možné použiť. Aj keď sú oveľa nákladnejšie ako kyslé, majú veľmi dlhú životnosť a majú stabilnejšie napätie počas procesu vybíjania. Spravidla sa používajú v prenosných alebo mobilných zdrojoch napájania. vám umožní uložiť viac energie na kg hmotnosti.

NiMh batérie sa dostali na hlavný trh v 80. rokoch ako čistejšia alternatíva k nikel-kadmiovým batériám. Batérie NiCd používajú vo svojom zložení vysoko toxický prvok kadmium, a keďže hlavný spotrebiteľ v skutočnosti neuvažuje o likvidácii použitých batérií, predstavovalo to veľký problém pre životné prostredie. Nevýhodou NiMh batérií je ich relatívne vysoké samovybíjanie, ktoré má za následok stratu približne 30% energie do 1 mesiaca. Nabíjajú tiež až 2x dlhšie ako lítiové alebo nikelkadmiové batérie.

Aj keď elektrické parametre NiMh batérií nie sú také dobré ako u NiCd, NiMH batérie sú stabilnejšie a menej trpia „pamäťovým efektom“ NiCd batérií. Pred nabitím ich nie je potrebné úplne vybiť, pretože to vyžadujú batérie NiCd, aby sa zabránilo rastu vnútorných kryštálov, ktoré vedie k prasknutiu puzdra batérie NiCd. AA NiMh batérie sú rovnaké ako bežné alkalické batérie, a preto sú najpopulárnejšie na použitie v digitálnych fotoaparátoch a fotoaparátoch, prenosných prehrávačoch, rádiách a baterkách.

Nikel-kadmiové a nikel-železné batérie s tekutým elektrolytom sú lacnejšie ako uzavreté, ale obsahujú tekutý elektrolyt, počas nabíjania emitujú plyny a vyžadujú pravidelnú údržbu a špeciálnu vetranú miestnosť. Náklady na uskladnenú energiu v cykle nabíjania a vybíjania sú porovnateľné alebo dokonca lacnejšie ako uzavreté olovené batérie.

Batérie typu nikel-železo (zvyčajne sa používajú ako trakčné batérie v elektrických vozidlách aj na železnici) sa odporúčajú používať iba v jednom prípade - ako súčasť autonómneho systému nafty a batérií, v ktorom je jediným zdrojom generátor paliva. energie. Z vlastnej skúsenosti vieme, že olovené batérie v takýchto systémoch nevydržia dlho - hlboké cykly a chronické nedobíjanie robia svoju špinavú prácu. Za týchto prevádzkových podmienok sa môžete vyrovnať s takými nevýhodami alkalických batérií, ako je nemožnosť nabíjania nízkym prúdom (môžete nastaviť ľubovoľný z generátora, a ešte lepšie, ak je prúd veľký, bude sa nabíjať rýchlejšie), pamäťový efekt (cykly budú len hlboké) a nízka účinnosť nabíjania. Pre systém generátora nie je dôležitý pamäťový efekt - batérie sú vybité čo najviac, aby sa generátor spustil čo najmenej.

Pokiaľ ide o účinnosť - ak je možné alkalické batérie nabíjať veľkým prúdom, potom sa ich nízka účinnosť pri efektívnom prevádzkovom režime generátora viac ako vyplatí. Koniec koncov, na nabitie olovených batérií je potrebné ich dlhodobo nabíjať nízkym prúdom, t.j. takmer na voľnobežných otáčkach generátora. A pri limitoch alkalického nabíjania to je teplota batérií a vývoj plynu.

Znovu zdôrazňujeme, že alkalické batérie nie sú vhodné pre každý záložný alebo autonómny systém. Ak existujú solárne panely alebo veterné turbíny, t.j. zdroje, ktoré produkujú rôzne prúdy, vč. a nemá zmysel dávať malé, alkalické batérie - energia malých prúdov sa jednoducho stratí bez výhody.

Lítium-iónové a lítium-polymérové ​​batérie

Je to jedna z novších technológií a vyvíja sa rýchlejšie ako iné. Existuje niekoľko variácií na chemické procesy lítium-iónových technológií, ale ich diskusia tu nie je obsiahnutá. Lítium-iónové batérie sa široko používajú v malých elektronických zariadeniach, ako sú mobilné telefóny, hračky a zvukové prehrávače, elektronické hodinky, PDA a notebooky. Tieto batérie dlho a veľmi dobre dodávajú nízky výkon. Majú veľmi vysokú špecifickú hustotu náboja, čo znamená, že môžu ukladať značné množstvo elektrickej energie v malom objeme. Táto koncentrácia energie má však za následok určitú zraniteľnosť lítium-iónových batérií.

Procesná chémia lítium-iónových batérií vyžaduje prísne dodržiavanie výrobných postupov a kontaminácia pri výrobe týchto batérií má často za následok jej degradáciu. Mnohí si možno spomenú, ako si v lete 2006 spomenuli na tisíce notebookov Dell a Apple, keď sa zistilo, že ich batérie vyrobené spoločnosťou Sony obsahujú kontaminanty, ktoré by mohli spôsobiť ich prehriatie. Lítiové batérie netolerujú prehriatie, preto majú často zabudované elektronické obvody, ktoré zaisťujú ich bezpečnosť zabránením prebíjaniu - nabíjanie sa zastaví, keď napätie dosiahne svoju hranicu.

Lítium-polymérové ​​batérie, ktoré boli nedávno vyvinuté, sú „suchou“ verziou lítium-iónových batérií. Správajú sa lepšie pri vysokých teplotách (nad 25 ° C) a umožňujú tiež výrobu extrémne plochých batérií, a to až do hrúbky kreditnej karty. Vzhľadom na povahu svojej výrobnej technológie sú tieto batérie veľmi drahé a zriedka oprávnené v porovnaní s konvenčnými lítium-iónovými batériami.

Batérie na báze fosforečnanu lítneho sú najvhodnejšie pre energetické systémy. Podrobné informácie o tomto type batérie nájdete v odkaze. Takéto batérie si môžete kúpiť v našom obchode.

Nedávno sa na ruskom trhu objavili relatívne lacné lítium-železo-fosfátové batérie vyrobené v závode Liotech. Vyrobené kapacity sú od 250 A * h, preto je ich využitie obmedzené relatívne výkonnými systémami autonómneho alebo záložného napájania. O týchto batériách existujú aj zmiešané recenzie.

Jedným z najnovších vývojov sú lítium-titaničité batérie. Majú životnosť až 25 000 tisíc cyklov.

Schémy zapojenia a pripojenia

Zjednodušený obrazový diagram (kliknutím zväčšíte)	Popis
	Štandardná schéma zapojenia „prázdnych“ vyrovnávacích nádrží do kotla na tuhé palivo. Používa sa, ak je vo vykurovacom systéme jediný nosič tepla (v obidvoch okruhoch: pred a za zásobníkom), rovnaký prípustný prevádzkový tlak.
	Schéma je podobná predchádzajúcej, ale predpokladá inštaláciu termostatického trojcestného ventilu. Pri takomto usporiadaní je možné nastaviť teplotu vykurovacích zariadení, čo umožňuje ešte efektívnejšie využitie tepla akumulovaného v zásobníku.
	Schéma zapojenia akumulátorov tepla s prídavnými výmenníkmi tepla.Ako už bolo spomenuté viackrát, používa sa v prípade, keď sa v malom okruhu má použiť iná chladiaca kvapalina alebo vyšší prevádzkový tlak.
	Schéma organizácie dodávky teplej vody (ak je v zásobníku zodpovedajúci výmenník tepla).
	Schéma predpokladajúca použitie 2 nezávislých zdrojov tepelnej energie. V príklade ide o elektrický kotol. Zdroje sú pripojené v poradí klesajúcej tepelnej hlavy (zhora nadol). V príklade najskôr prichádza na rad hlavný zdroj - kotol na tuhé palivo, dole - pomocný elektrický kotol.

Ako ďalší zdroj tepla je možné namiesto elektrického kotla použiť napríklad rúrkový elektrický ohrievač (TEN). Vo väčšine moderných modelov je už inštalovaný pomocou príruby alebo spojovacieho upevnenia. Inštaláciou vykurovacieho telesa do zodpovedajúceho odbočného potrubia môžete čiastočne vymeniť elektrický kotol alebo sa opäť zaobísť bez podpaľovania kotla na tuhé palivo.

Je dôležité pochopiť, že ide o zjednodušené, nie úplné schémy zapojenia. Na zabezpečenie kontroly, účtovníctva a bezpečnosti systému je pri napájaní kotla nainštalovaná bezpečnostná skupina. Okrem toho je dôležité postarať sa o prevádzku CO v prípade výpadku elektrickej energie, pretože nie je dostatok energie na napájanie obehového čerpadla z termočlánku neprchavých kotlov. Nedostatok cirkulácie chladiacej kvapaliny a akumulácia tepla vo výmenníku tepla kotla s najväčšou pravdepodobnosťou povedú k prerušeniu okruhu a núdzovému vyprázdneniu systému, je možné, že kotol zhorí.

Z dôvodu bezpečnosti je preto potrebné postarať sa o zabezpečenie chodu systému minimálne do úplného vyhorenia záložky. Na to sa používa generátor, ktorého výkon sa volí v závislosti od charakteristík kotla a doby spaľovania 1 palivovej vložky.

Rozdiel od štandardnej schémy vykurovania

Systém vybavený tepelným akumulátorom na ohrev teplej vody funguje na úplne inom princípe. Zariadenie nie je zložité, je namontované dostatočne rýchlo. Jeho inštalácia vyrieši niekoľko dôležitých úloh naraz pre životnú podporu vlastníctva domu.

Aby mohol systém fungovať inak, je potrebné medzi kotol a potrubie, cez ktoré prúdi voda k radiátorom, nainštalovať akumulačnú nádrž na kotol s viacvrstvovou účinnou tepelnou izoláciou.

Vo vnútri nádrže sú rôzne výmenníky tepla pre zásobovanie teplou vodou a vykurovacie systémy. Voda ohrievaná kotlom vo vnútri akumulátora zostane dlho horúca. Bude sa postupne distribuovať cez dva kanály naraz: prívod vody a kúrenie.

Na príklade objemu nádrže 350 litrov si možno predstaviť úsporu paliva. Akumulátor, ktorý spĺňa požiadavky na vykurovanie a prípravu teplej vody v jednej štandardnej domácnosti, môže mať:

• objem od 350 do 3 500 litrov;
• priemer od 0,7 m do 1,8 m;
• výška od 1,8 m do 5,6 m.

V zásobníku sú inštalované výmenníky tepla pre zásobovanie teplou vodou a vykurovací systém. Bezpečnostné zariadenia si vyžadujú osobitnú pozornosť:

• tlakomer;
• skupina ventilov;
• dýzy na výstup vzduchu,

Okrem toho je akumulátor vybavený zariadeniami na reguláciu teploty a tlaku. To všetko mu umožňuje regulovať dôležité procesy súvisiace so zabezpečením teplej vody a vykurovaním priestorov.

Ako sa pripojiť

Osoba, ktorá sa mnohokrát stretla so zariadením vykurovacích systémov, by si mala ľahko vyrobiť tepelný akumulátor vlastnými rukami a vykonať ďalšie pripojenia. Pre začiatočníka by takáto práca nemala byť príliš náročná.

Slovom možno schému zapojenia opísať takto:

1. Pri preprave cez celú nádrž musí spätné potrubie prechádzať cez tepelný akumulátor, na jeho koncoch musí byť zabezpečený jeden a pol palcový vstup a výstup.
2. Najskôr je spätný chod kotla a nádrž navzájom spojené. Medzi nimi by malo byť obehové čerpadlo, ktoré poháňa vodu z hlavne do uzatváracieho ventilu, expanznej nádrže a ohrievača.
3. Na druhej strane je tiež namontované obehové čerpadlo a uzatvárací ventil
4. Je potrebné pripojiť napájacie potrubie analogicky s predchádzajúcim, teraz však tepelné čerpadlá nie sú nainštalované

Stojí za zmienku, že zásobník tepla je týmto spôsobom pripojený k vykurovaciemu systému fungujúcemu iba na jednom kotle. Ak sa ich počet zvýši, schéma sa stane oveľa komplikovanejšou.

Nádoba musí byť dodatočne vybavená teplomerom, snímačmi tlaku vo vnútri a výbuchovým ventilom. Neustálym hromadením tepla sa môže hlaveň časom prehriať. Je potrebné pravidelne znižovať pretlak, aby sa zabránilo výbuchu.

Akumulátor tepla a rôzne typy vykurovacích systémov

Akumulátor tepla je možné inštalovať v spojení s rôznymi vykurovacími systémami. Interakcia s každým z nich poskytuje množstvo výhod a rýchlo sa vypláca.

Najbežnejšie sú tepelné akumulátory inštalované spolu s vykurovacím zariadením pracujúcim na tuhé palivá, v ktorých je množstvo zvyškov minimálne. Po dosiahnutí maximálnej účinnosti veľmi rýchlo zahrejú vykurovacie radiátory, ktoré sa čoskoro opotrebujú. Je lepšie ušetriť časť vyrobenej energie a použiť ju, keď to naozaj bude potrebné.

Dvojitá nočná tarifa za elektrinu je problémom pre majiteľov elektrických kotlov. Akumulátor tepla tak bude vo dne v sebe akumulovať teplo za priaznivejšiu cenu a v noci ho bude odovzdávať vykurovaciemu systému.

Podobné inštalácie sa používajú vo viacokruhových systémoch na distribúciu vody medzi okruhmi. Ak sú potrubia inštalované v rôznych výškach, je možné odoberať vodu pri rôznych teplotách.

Možnosti modernizácie

Pri pohľade na najjednoduchší akumulátor tepla vlastnými rukami bude človek s inžinierskym vzdelaním pravdepodobne premýšľať o možnostiach jeho modernizácie. Môžete to urobiť nasledujúcimi spôsobmi:

• Dole je inštalovaný ďalší výmenník tepla, cez ktorý je možné akumulovať energiu prijatú slnečným kolektorom.
• Je možné rozdeliť vnútorný priestor nádrže na niekoľko častí navzájom komunikujúcich, takže stratifikácia kvapaliny podľa teploty je výraznejšia
• Ak chcete minúť peniaze na tepelnú izoláciu alebo nie - každý sa rozhodne sám. Niekoľko centimetrov polyuretánovej peny ale výrazne zníži tepelné straty.
• Zvýšením počtu odbočných rúrok bude možné jednotku namontovať na zložitejšie vykurovacie systémy s niekoľkými nezávisle fungujúcimi okruhmi
• Môže sa vyrobiť ďalší výmenník tepla, v ktorom sa bude hromadiť pitná voda

Video - Akumulátor tepla v dome s periodickým kúreniskom

https://youtube.com/watch?v=rgMQG7RLCew

Zhrnutie

Absolútne každý môže zhromažďovať tepelné akumulátory vlastnými rukami. Nie je potrebné, aby kupoval drahé zariadenie, a najjednoduchší model sa skladá z komponentov, ktoré dobrý človek má vždy v garáži alebo špajzi.

Všetci, ktorí nedôverujú domácim zariadeniam, sa môžu oboznámiť so širokým výberom modelov na trhoch. Ich cena je viac ako prijateľná a investované prostriedky sa rýchlo vyplácajú.