A Taste of Scotland
Зачем нужен теплоаккумулятор и его расчет.
Зачем нужен теплоаккумулятор и его расчет.

Буферная емкость, или теплоаккумулятор, применяется в основном в системах с твердотопливным котлом или с электрическим котлом при работе по двухтарифному счетчику.

Преимущества:

1. При работе с твердотопливным котлом служит для поддержания равномерного температурного режима в отапливаемом помещении.

2. При работе с электрокотлом позволяет экономить на электроэнергии, накапливая тепло в ночные часы по низкому тарифу.

Время разрядки. На сколько часов отопления хватит теплоаккумулятора?



Таблица 1.

По данной таблице можно определить, на сколько хватит тепла. Выбирайте объем теплоаккумулятора и площадь вашего дома.

Теплоноситель - вода 70/35 С. Теплопотери - 50 Вт с 1 м.кв. Расчет внизу.



50 м.кв. 100 м.кв. 150 м.кв. 200 м.кв. 250 м.кв. 300 м.кв.
500 л 8 ч 6 мин 4 ч 6 мин 2 ч 42 мин 2 ч 3 мин 1 ч 36 мин 1 ч 24 мин
750 л 12 ч 12 мин 6 ч 6 мин 4 ч 6 мин 3 ч 6 мин 2 ч 30 мин 2 ч 0 мин
1000 л 16 ч 24 мин 8 ч 12 мин 5 ч 24 мин 4 ч 6 мин 3 ч 18 мин 2 ч 42 мин
1500 л 24 ч 24 мин 12ч 12 мин 8 ч 12 мин 6 ч 6 мин 4 ч 54 мин 4 ч 6 мин

Следующий вопрос - время зарядки. Сколько нужно греть теплоаккумулятор?

Таблица 2.

По таблице 2 можно выяснить, сколько надо ждать, пока вода в емкости нагреется.

Теплоноситель - вода 70/20 С. В таблице приведена полезная мощность, так как КПД твердотопливного котла всего 50-60%, это важно учитывать при подборе котла. Если котел электрический, его полезная мощность совсем немного ниже номинальной, т.к.кпд электрический котлов 95-98%. Расчет внизу.



12 кВт 18 кВт 24 кВт 30 кВт 36 кВт 42 кВт 48 кВт 54 кВт 60 кВт
500 л 2 ч 26 м 1 ч 37 м 1 ч 13 м. 58 м 49 м 42 м 36 м 32 м 29 м
750 л 3 ч 39 м 2 ч 26 м 1 ч 49 м 1 ч 28 м 1 ч 13 м 1 ч 03 м 55 м 49 м 44 м
1000 л 4 ч 52 м 3 ч 15 м 2 ч 26 м 1 ч 57 м 1 ч 37 м 1 ч 23 м 1 ч 13 м 1 ч 5 м 58 м
1500 л 7 ч 18м 4 ч 52 м 3 ч 39м 2 ч 55м 2 ч 26м 2 ч 05м 1 ч 49 м 1 ч 37м 1 ч 28м

Время разрядки. Расчет к Таблице 1.

Сделаем ОРИЕНТИРОВОЧНЫЙ расчет. Сколько кВт может "вместить" теплоаккумулятор"? Вспоминаем уроки физики:

Q = c*m*(t2-t1)

где c(вода)=4200 Дж/кг*С;

с(антифриз)=3800 Дж/кг*С;

m - масса теплоносителя;

t2 - начальная температура теплоносителя (до какой температуры нагрели теплоноситель);

t1 - конечная (до какой температуры охладился теплоноситель, пока грел дом);

Тогда время, на которое хватит тепла от теплоаккумулятора:

t = Q/теплопотери

Пример. Возьмем теплоаккумулятор емкостью 1000 л.

Q (вода)=4200*1000*(70-35)=147 МДж=40,8 кВт*ч.

Например, площадь вашего дома 200 м.кв. Грубо возьмем, что он теряет 10 кВт*ч.

Тогда тепла хватит на 40.8/10= 4 часа 6 минут.

Если та же емкость будет наполнена антифризом, тепла хватит на меньшее время:

Q (антифриз) = 3800*1000*(70-35)=133 МДж=36,9 кВт*ч

Тепла хватит на 36,9/10=3,7 часа=3 часа 42 мин

Время зарядки. Расчет к Таблице 2.

Вариант 1. Зима, вы не были в доме неделю, приехали на выходные. Температура антифриза в емкости 0 С. Сколько по времени нужно греть теплоаккумулятор?

Здесь температура начальная будет 0 С, конечная 70.

Нам нужно Q = 3800*1000*(70-0)=266 МДж=73,8 кВт

Теперь все зависит от мощности вашего котла. Делите полученную Q на мощность и кпд котла и получаете время в часах. Например, котел мощностью 100 кВт и кпд 0,6 нагреет эту емкость за:

t=73.8/100/0.6=1.23 ч = 73,8 мин = 1 ч 14 минут.

Вариант 2. Вы живете в доме. Емкость с водой не успевает остыть ниже комнатной температуры 20 С.

Тогда греть нужно меньше.

Q=4200*1000*(70-20)=210 МДж=58,3 кВт*ч

t=58,3/100/0.6=0.97 ч=58 минут

Как мне узнать, на сколько хватает теплоаккумулятора и как быстро он нагреется?

Итак, в Таблице 1 ищете площадь вашего дома в верхней строке, в крайнем левом столбце выбираете объем теплоаккумулятора.Теперь вы знаете время его использования. Столько часов в вашем доме будет тепло и уютно.

Мощность своего котла умножаете на его кпд, ищете это значение в верхней строке Таблицы 2 (можность номинальная твердотопливного котла там уже указана). В крайнем левом столбце выбираете объем теплоаккумулятора.Теперь вы знаете время его нагрева.

Вывод

Чем мощнее котел, тем быстрее он нагреет теплоноситель в теплоаккумуляторе. Чем больше емкость, тем на более долгое время хватит запасенного тепла