Inhalt
- Das Prinzip des Mischens von Strömungen unterschiedlicher Temperaturen
- System mit hydraulischer Trennung von thermischen Medien
Die meisten modernen Heizsysteme weisen einen anfänglichen Fehler auf, der es unmöglich macht, die Heizung mit einem Chargenheizkessel effizient zu organisieren. Das Problem liegt nicht im Prinzip der Verbrennung von Brennstoff, obwohl dort nicht alles glatt ist, sondern in der Organisation der Wärmeübertragung von einer Wärmequelle – der Vorderseite der Verbrennung fester Brennstoffe in den Luftraum der Wohnzimmer eines Hauses oder einer Wohnung. Die Wärmespeicher sind so ausgelegt, dass sie Verluste ausgleichen, die durch den periodischen Betrieb des Kessels verursacht werden. Um genau zu sein, ist für jeden Chargenheizkessel ein Wärmespeicher erforderlich.
Das Gerät, das stolz als Wärmespeicher für Heizkessel bezeichnet wird, ist ein Tank mit beträchtlichem Fassungsvermögen, der in einigen Fällen bis zu 10 Tonnen Wasser mit einem System interner Wärmetauscher erreicht. Was sollte die Verwendung eines Wärmespeichers geben:
- Sichere Ansammlung von überschüssiger Wärme, die vom Kessel im Wasserstrom des Kühlmittels erzeugt wird;
- Verlängerung der Dauer des Heiz-Kühl-Zyklus der Kesselanlage, wodurch deren Wartung vereinfacht wird und sie nicht nachts oder zu einem ungünstigen Zeitpunkt gestartet werden muss;
- Steigerung der Arbeitseffizienz und Erhöhung der Ressourcen von Heizkesseln.
Systeme für elektrische Heizkessel benötigen neben einem Festbrennstoffheizkessel auch einen Wärmespeicher. In diesem Fall wird die Verwendung eines Wärmespeichers durch eine künstliche Wahl zugunsten einer periodischen Erwärmung und nur nachts bestimmt, wenn es möglich ist, eine günstigere Vorzugsrate zu verwenden.
Das Design moderner Heizkessel zum Wohle des Herstellers wird hinsichtlich Kosten und Produktionskosten so weit wie möglich optimiert. Ein moderner Heizkessel besteht aus Stahlblech mit minimalen Kosten für knappes und teures Kupfer und Nickel und arbeitet im Ofenmodus «Dickbauchöfen».
In seinem Gerät gibt es nicht einmal einen Hinweis auf einen Wärmespeicher. Ein solcher Heizkessel kann im Prinzip keine Wärmeenergie ansammeln. Vergleichen Sie einen modernen Pellet- oder Kohlekessel mit den alten schweren Konstruktionen von Gusseisenheizkesseln und noch besser mit der Installation eines gewöhnlichen Dorfsteinofens. Im letzteren Fall werden die Funktionen des Wärmespeichers am effektivsten durch Mauerwerk ausgeführt, das die Wärme der Flamme direkt aufnimmt und 10-12 Stunden lang gleichmäßig in die Raumluft überträgt.
Daher ist ein moderner Heizkessel ohne Wärmespeicher ineffizient. Eine Festtreibstoffeinheit ist im Betrieb unverzichtbar und verzichtet auf mehrere Tonnen Wärmespeicher, wenn in ihrer Vorrichtung ein System zum automatischen Laden von Brennstoff in den Ofen und anschließende Reinigung von Asche erscheint.
Funktionsweise des Wärmespeichers ↑
Der Zweck des Wärmespeichers besteht darin, dem Wasserheizkreis zusätzliche Wärmeenergie zuzuführen, nachdem der Heizkessel die Wärmeerzeugung reduziert oder eingestellt hat. Zu diesem Zweck befindet sich in einem riesigen Tank eine große Menge kochendes Wasser mit einem Druck von etwa 3 atm. In den Tankkörper wird ein Wärmetauscher eingelötet, mit dessen Hilfe «herunterladen» Erwärmen Sie die Batterie und wählen Sie das Heizsystem in umgekehrter Reihenfolge aus. Oft wird ein zusätzlicher Wärmetauscher in den Tank eingebaut, um heißes Wasser für die Bedürfnisse von Küche und Bad zu erhalten.
Das Prinzip des Mischens von Strömungen unterschiedlicher Temperaturen ↑
Um den Raum schnell zu erwärmen, wird der Wärmespeicher mit einem Dreiwegeventil von der Bewegung des erwärmten Kühlmittels abgeschaltet. Erst nach dem Erhitzen des Wasserflusses in Rohren über 60ÜberC, Wasser aus dem Wärmespeicher ist an den Kreislauf angeschlossen. Und während der Kessel arbeitet, geht die Wärme in zwei Richtungen: zum Antrieb und zu den Heizkörpern.
Dieses Prinzip hat bestimmte positive Aspekte:
- Schnelles Aufwärmen des Wohnzimmers und erst danach wird die überschüssige Wärme in den Wärmespeicher geleitet;
- Das Mischprinzip ergibt eine effiziente Wärmeübertragung;
- Die Wasserversorgung im Wärmespeicher ist eine strategische Reserve für den Kessel und verhindert so dessen mögliches Ausbrennen bei Verletzung der Wasserzirkulation im Heizwerk.
Idealerweise sollte das im heißen Wärmetauscher des Heizkessels zirkulierende Wasser nicht mit dem durch das Heizsystem fließenden Kühlmittel gemischt werden. Daher verwenden Wärmespeicher häufig ein anderes Schema – mit hydraulischer Trennung und Strömungstrennung.
System mit hydraulischer Trennung von Wärmeträgern ↑
In diesem Schema spielt der Wärmespeicher die Rolle eines der Elemente des Wärmeversorgungskreislaufs, er kann nicht von der Strömung ausgeschlossen werden. Tatsächlich findet im Wärmespeicher eine konstante Wärmeübertragung von dem freigesetzten statt «heiß» die Kontur des Heizkessels und die verbleibende Masse an Wasser oder Kühlmittel, die im Heizsystem zirkuliert.
Was gibt es:
- Ein hoch belasteter Wärmetauscher eines Heizkessels erfordert die Verwendung von speziellem Wasser, das aus Verunreinigungen und Sauerstoff gereinigt ist. Nur solches Wasser garantiert eine lange Lebensdauer von Rohren und Wärmetauscherdichtungen. Der Vorrat der erforderlichen Menge an aufbereitetem Wasser wird in einem zusätzlichen Kessel gespeichert.
- Durch ein spezielles Schema von erwärmtem Wasser aus dem Wärmespeicher kann die Temperatur des ausgewählten Fluids leicht geregelt werden, was das Heizungssteuersystem vereinfacht.
Zu den Nachteilen gehört die Notwendigkeit zusätzlicher Geräte – zwei Pumpen: Kühlmittelumlauf- und Stromversorgungssysteme. Verwenden Sie manchmal zur Sicherung ein paar Geräte – einen Spannungswandler und eine elektrische Batterie für einen Heizkessel. Andernfalls kann ein Stromausfall zu einem schweren Unfall im Primärkreis führen..
Ein komplexeres und verbessertes Schema beinhaltet die Verwendung von zwei getrennten Wärmetauschern, die in einem Gehäuse des Wärmespeichers kombiniert sind. Dies ist eine rationalere Methode, um den Betrieb eines Wärmespeichers mit einem hohen Grad an Redundanz zu organisieren. Es kann für diejenigen empfohlen werden, die mit ihren eigenen Händen einen Wärmespeicher für einen Heizkessel herstellen möchten.
Eigener Bau eines Wärmespeichers ↑
Um ein Wärmespeichergerät herzustellen, muss die Wärmeleistung der Batterie bestimmt werden. Es gibt eine bestimmte Technik zum Aufbau eines Akkumulationssystems. Die Wassermenge in der Batterie basiert auf 30-40 Litern Flüssigkeit pro 1000 W Wärmeleistung des Kessels. In diesem Fall für ein Haus auf 100m2 Ein beheizter Bereich benötigt ein Fassungsvermögen von 350-400 Litern. Die beste Option wäre die Verwendung eines vorgefertigten Kesseltanks mit Sensoren für Wasserstand, Druck und Temperatur.
Wenn ein Mischsystem als Arbeitsschema ausgewählt ist, funktioniert es auch ohne spezielle Pumpen einwandfrei. Im Heizkreis muss ein zusätzlicher Ventilblock mit drei Positionen installiert werden.
Für einfachere Schaltkreise müssen ein oder zwei Wärmetauscher im Tank montiert werden ↑
Es ist besser, einen Wärmetauscher aus dem gleichen Material wie der Tank zu verwenden. Dies gewährleistet eine normale Schweißqualität bei der Installation des Wärmetauschers. Darüber hinaus ist es im Hohlraum des Wärmespeichers besser, einen Anodenschutz mit Magnesiumelektroden anzuwenden, ähnlich wie bei Elektrokesseln für die Warmwasserversorgung. Die Außenwände des Tanks – Wärmespeicher umhüllen die Isoliermatten oder Mineralwolle.
Vielversprechende Optionen für Wärmespeicher ↑
Eine der interessanten Lösungen waren kleine Batterien, die schmelzbare Paraffine oder Silikonöle anstelle von Wasser verwenden. Aufgrund der deutlich höheren Wärmekapazität wurde es möglich, sichere kleine Speichersysteme für Elektrokessel von Wohnungsheizungssystemen einzusetzen. Anstelle eines 300 Liter schweren Tanks ist die Verwendung einer zweiteiligen Batterie mit einem Gesamtvolumen von 50 l Kühlmittel und einer Wärmereserve von 15 kWh geplant.
