Inženiersistēmu izstrādē iesaistītie uzņēmumi pēdējos gados ir koncentrējušies uz alternatīvu tehnoloģisko risinājumu izstrādi. Priekšplānā izvirzās jēdzieni un virzieni, kas neietver dabas resursu izmantošanu. Vismaz eksperti mēdz koncentrēties uz patēriņa samazināšanu. Taustāmu ieguvumu šajā segmentā pierāda apkures sistēmas siltuma akumulators, kas iekļauts esošajā inženiertehniskajā kompleksā kā papildus optimizācijas sastāvdaļa.
Vispārīga informācija par siltuma akumulatoriem
Ir daudz modifikāciju un šķirņu siltuma akumulatoriem, kurus sauc arī par bufersildītājiem. Arī uzdevumi, ko šādas iekārtas veic, ir atšķirīgi. Parasti baterijas tiek izmantotas, lai uzlabotu galvenās vienības, piemēram, cietā kurināmā katla, efektivitāti. Šādos gadījumos ir vēlams izmantot šādas sistēmas, lai veiktu kontroles funkciju, kas ir grūti īstenojama tradicionālo katlu māju apkalpošanas procesā privātmājās. Visbiežāk tam tiek izmantotas siltuma uzglabāšanas tvertnes, kuru tilpums sasniedz 150 litrus. ATindustriālajā sektorā, protams, var izmantot arī iekārtas ar tilpumu aptuveni 500 litri.
Pašā tvertnē ir nodrošināti elementi, lai uzturētu nepieciešamo nesēja temperatūru. Tas pats materiāls, no kura izgatavota tvertne, obligāti ir savienots ar izolatoru slāņiem. Aktīvās sastāvdaļas ir sildelementi un vara caurules. To izvietojuma tvertnēs konfigurācija, kā arī akumulatora veiktspējas pārvaldības sistēmas var atšķirties.
Darbības princips
No piedziņas viedokļa galvenais uzdevums ir nodrošināt spēju uzturēt vēlamo temperatūras režīmu, kuru uzstāda pats lietotājs. Katla darbības laikā tvertne saņem karsto ūdeni un uzglabā to, līdz apkures sistēma pārstāj darboties. Temperatūras līdzsvara uzturēšanas nosacījumus nosaka tvertnes un iekšējo sildelementu izolācijas materiāli. Klasisks siltuma akumulators apkures sistēmai pēc būtības atgādina katla darbību un ir arī integrēts cirkulācijas sistēmā. Tas ir, no vienas puses, iekārta ir savienota ar siltuma avotu, no otras puses, tā nodrošina tiešo sildītāju darbību, kas var būt radiatori. Turklāt sistēma bieži tiek izmantota kā pilnvērtīgs karstā ūdens avots sadzīves vajadzībām pastāvīga patēriņa režīmā.
Siltuma uzglabāšanas funkcijas
Kā jau minēts, šāda veida vienības var veikt dažādus uzdevumus, kuru prasības nosaka kritērijus, lai izvēlētos vienu vaicita sistēma. Galvenās un galvenās funkcijas ietver siltuma uzkrāšanos no ģeneratora un tā turpmāko atgriešanos. Citiem vārdiem sakot, viena un tā pati tvertne savāc, uzglabā un nodod enerģiju tiešajam sildelementam. Kombinācijā ar cietā kurināmā katlu sistēmas funkcijās ietilpst aizsardzība pret pārkaršanu. Automātiskie un elektroniskie vadības releji ir neefektīvi cietā kurināmā vienībās. Tāpēc tiek praktizēts optimizēt katla darbību, izmantojot siltuma akumulatoru, kas dabiski savāc lieko enerģiju un atdod to temperatūras krituma brīžos. Elektrības, gāzes un šķidruma ģeneratorus ir vieglāk vadīt, taču ar akumulatora palīdzību tos var apvienot vienā kompleksā un darbināt ar minimāliem siltuma zudumiem.
Kur var izmantot siltuma akumulatoru?
Siltuma uzkrāšanas sistēmu vēlams izmantot gadījumos, kad esošais siltummezgls neļauj pietiekami kontrolēt tā darbību. Piemēram, cietā kurināmā katli neizbēgami paredz apkopes brīžus, kad to jaudas netiek noslogotas. Lai kompensētu siltuma zudumus, ir lietderīgi izmantot šādu sistēmu. Tāpat ūdens un elektriskās apkures kompleksu darbībā šāds risinājums sevi attaisno ekonomiski. Mūsdienīgu siltuma akumulatoru ar automātisko vadību var iestatīt darbam noteiktos laika periodos, kad ir spēkā visekonomiskākais enerģijas patēriņa tarifs. Tā, piemēram, naktīsistēma ietaupīs noteiktu siltumenerģijas daudzumu, ko nākamajā dienā varēs izmantot jebkurām vajadzībām.
Kur nav vēlams izmantot siltuma akumulatorus?
Buferakumulatoru darbības raksturs ir paredzēts, lai nodrošinātu vienmērīgu siltuma pārnesi un izlīdzinātu lēcienus temperatūras izmaiņu laikā. Bet šis darbības princips ne vienmēr ir noderīgs. Apkures sistēmām, kurās, gluži pretēji, ir nepieciešama paātrināta temperatūras iestatīšana vai pazemināšana, šāds papildinājums būs lieks. Šādās situācijās dzesēšanas šķidruma potenciāla palielināšanās papildu bufera tvertņu dēļ novērsīs ātru dzesēšanu un sildīšanu. Turklāt ir vērts atzīmēt, ka mājās esošie siltuma akumulatori lielākoties neļauj precīzi regulēt temperatūru. Šķiet, ka šāds risinājums var būt optimāls apkures sistēmām, kas darbojas īslaicīgi - pietiek iepriekš uzsildīt konteineru un pēc tam izmantot gatavo enerģiju noteiktajā laikā. Tomēr paša dzesēšanas šķidruma optimālā stāvokļa saturs prasa noteiktu enerģijas daudzumu. Tāpēc, piemēram, katlu telpa, ko izmanto neregulārai un īslaicīgai žāvētāja apkurei, var iztikt bez akumulatora. Cita lieta, ja runa ir par veselu katlu grupu, ko bufera dēļ var apvienot vienā sistēmā.
Akumulatora specifikācijas
Starp galvenajiem raksturlielumiem ir iekārtas izmēru parametri, tās jauda, maksimālās temperatūras un spiediena indikators. Privātmājām ražotāji piedāvā nelielas instalācijas, kuru diametrs var būt 500-700 mm, bet augstums aptuveni 1500 mm. Ir svarīgi ņemt vērā arī masu, jo dažos gadījumos speciālistiem ir jāizmanto betona segumi, lai nodrošinātu konstrukcijas stabilitāti. Vidējais siltuma akumulators sver apmēram 70 kg, lai gan precīza vērtība ir tieši saistīta ar tvertnes izolācijas ietilpību un kvalitāti. Veiktspēja tiek samazināta līdz temperatūrai un spiedienam. Pirmā vērtība ir aptuveni 100 °C, un spiediena līmenis var sasniegt 3 bārus.
Akumulatora savienojums
Mājas īpašnieks ar zināšanām elektrotehnikā var ne tikai patstāvīgi pieslēgt gatavo buferi apkures sistēmai, bet arī pilnībā salikt konstrukciju. Vispirms jums jāpasūta konteiners cilindra formā, kas kļūs par darba buferi. Turklāt, tranzītā cauri visai tvertnei, ir jāizvada atgaitas cauruļvads pa topošā siltuma akumulatora nišu. Savienojums jāsāk ar katla un tvertnes atgriešanās savienojumu. No vienas sastāvdaļas uz otru ir jānodrošina vieta, uz kuras tiks uzstādīts cirkulācijas sūknis. Ar tā palīdzību karstais dzesēšanas šķidrums pārvietosies no mucas uz slēgvārstu un izplešanās tvertni.
Siltuma akumulators ir jāuzstāda ar savām rokām tā, lai tiktu pieņemts racionālākais šķidruma sadalījums visās telpās. Lai novērtētu samontētās sistēmas kvalitāti, to var nodrošināt termometru, sprāgstvielu vārstu un spiediena sensoru klātbūtnei. Šāds aprīkojums ļaus novērtēt, cik tas būs racionālsdarbiniet akumulatoru, izmantojot pievienotās ķēdes.
Ūdens sistēmas
Klasiskais siltuma akumulators ietver ūdens izmantošanu kā enerģijas nesēju. Cita lieta, ka šo resursu var izmantot dažādi. Piemēram, to izmanto apsildāmo grīdu padevei - šķidrums caur cirkulācijas caurulēm nonāk īpašā pārklājumā. Tāpat ūdens var tikt izmantots, lai nodrošinātu dušas darbību un citas vajadzības, tajā skaitā tehnoloģiskās, higiēniskās un sanitārās īpašības. Jāatzīmē, ka katlu mijiedarbība ar ūdeni ir diezgan izplatīta zemo izmaksu dēļ. Ūdens siltuma akumulators ir lētāks nekā elektriskie sildītāji. No otras puses, tiem ir arī savi trūkumi. Parasti tie ir saistīti ar niansēm aprites tīklu organizēšanā. Jo lielāks ir patērētā resursa apjoms, jo dārgāka ir tā organizācija. Uzstādīšanas izmaksas ir vienreizējas, taču ekspluatācija maksās mazāk.
Saules sistēmas
Ūdens sistēmās dizains paredz ķemmes siltummaini, kas paredzēts ģeotermālajam sūknim. Bet var izmantot arī saules kolektoru. Būtībā izrādās spēkstacijas centrs, kas optimizē siltummezgla darbību, rezervējot enerģiju no dažādiem avotiem. Lai gan saules siltuma akumulators ir retāk sastopams, to ir pilnīgi iespējams izmantot tipiskās apkures sistēmās. Saules kolektori arī ietaupa enerģijas potenciālu,ko pēc tam tērē mājsaimniecības vajadzībām. Bet ir svarīgi ņemt vērā, ka karstajam dzesēšanas šķidrumam ūdens veidā ir nepieciešams mazāk enerģijas nekā saules baterijai. Labākais variants šādu akumulatoru izmantošanai ir paneļu tieša integrēšana vietās, kur jāveic apkure bez papildu pārveidošanas.
Kā izvēlēties labāko siltuma akumulatoru?
Ir vērts sākt no vairākiem parametriem. Sākumā tiek noteikta sistēmas funkcionalitāte un tās darbības rādītāji. Tvertnei pilnībā jānosedz apjomi, kurus plānots patērēt apkures sistēmas darbības laikā. Netaupiet uz vadības sistēmām. Mūsdienu releji ar automātiskajiem regulatoriem ne tikai ļauj ērti programmēt inženiertehniskās sistēmas, bet arī nodrošina aizsargājošas īpašības. Pareizi aprīkotam siltuma akumulatoram ir aizsardzība pret tukšgaitu, un tas nodrošina plašas iespējas norādīt temperatūras apstākļus.
Akumulatoru apskati
Nevarētu teikt, ka katrā mājā siltuma akumulatori noteikti ietaupīs naudu. Lietotāji, kas apkalpo lielas privātmājas un kotedžas, runā par apkures izmaksu samazināšanu ar šādu buferu palīdzību. Lai uzturētu optimālus siltuma apstākļus 2-3 telpās, nav vēlams izmantot tvertnes ar rezerves šķidrumu. Bet gandrīz visi lietotāji uzsver ērtības, ko nodrošina siltuma akumulatori. Piemēram, tradicionālo katlu īpašnieku pārskatos tiek atzīmēts šādas tvertnes klātbūtnenovērš nepieciešamību pastāvīgi uzraudzīt krāsns darbību. Iekārta automātiski pārdala siltumenerģiju saskaņā ar iestatīto programmu, atvieglojot sadegšanas kameru darbību.
Secinājums
Tirgū ir daudz alternatīvu risinājumu, kas ļauj nomainīt gan apkures katlus, gan buferakumulācijas tvertnes. Tomēr komplekss, kurā ietilpst ūdens katla un cietā kurināmā katla kombinācija, ir visizdevīgākais izmaksu un lietošanas ērtuma ziņā. Ievērojot racionālu ķēžu sadalījumu, apkure ar siltuma akumulatoru nodrošinās nepieciešamo temperatūras līmeni. Tāpēc atbildīgākie pasākumi tiks saistīti ar sistēmas projektēšanu, kas noteiks katla funkcijas efektivitāti. Šajā gadījumā nevajadzētu aprobežoties ar vienkāršām siltuma sadales shēmām. Siltuma regulatori un radiatori mūsdienu modifikācijās organiski papildina akumulatoru sistēmas, mijiedarbojoties ar tiem dažādos darbības režīmos.
