Uvádím své energetické výpočty pro tepelný akumulátor a doporučení, který se skládá ze čtyř částí:
1. Vzorce pro výpočet energetické rezervy tepelného akumulátoru.
2. Výpočet výkonu ohřívače a spotřeby energie.
3. Výpočet požadovaného objemu tepelného akumulátoru.
4. Doporučení pro nedostatečný výkon sítě.
Toto je pouze energetický výpočet. Síla a další vlastnosti se zde neberou v úvahu.
Počáteční „vzorec“ pro výpočet akumulované energie:
K ohřevu 1 tuny vody na 1*C je potřeba 1,16 kW*h energie. To znamená pro vytápění na 40*C – 46,4 kWh.
Je třeba vzít v úvahu, že delta 40*C je nejblíže maximální skutečné teplotní deltě v tepelném akumulátoru. Více je samozřejmě lepší, ale znatelně více se získá jen zřídka a méně není ziskové. Je však nutné usilovat o zvýšení této delty.
Nejprve o jednotkách měření tepelných ztrát.
Jedná se o watty a kilowatty.
Tepelná ztráta je ztráta energie za jednotku času.
Tedy kW*hodiny za hodinu (kW*hodina/hodina). Hodiny se zkracují, kilowatty zůstávají.
Pro tento výpočet potřebujete znát tepelné ztráty domu ve formátu „kW při deltě teploty ulice-dom“. Například podle nejnovějšího SNiP by tepelné ztráty neměly být větší než 50 W / metr čtvereční vytápěné plochy domu během nejchladnějšího možného týdne (pro Moskvu – mínus 28 * C)). To znamená, že pokud má dům 100 m28, pak podle tohoto SNiP bude jeho tepelná ztráta při -5*C XNUMX kW. Toto nebere v úvahu ztráty na zásobování teplou vodou a větrání!
Pokud chcete takový dům vytápět, tak při -28*C venku potřebujete mít 120 kWh energie za den (5 kW * 24 hodin). A při zohlednění ztrát na dodávce teplé vody a větrání je to přibližně 1,5-2krát více.
Předpokládejme, že akumulace energie v tepelném akumulátoru bude trvat 7 hodin (obvykle se jedná o dobu trvání nočního elektrického tarifu). Pak by měl být celkový výkon ohřívačů 17 kW (120 kWh/7 hodin). A co se přes noc naakumuluje v tepelném akumulátoru, bude 85 kWh (120 kWh mínus 5 kW * 7 hodin strávených topením v noci).
To znamená, že do 7 hodin ráno musíte mít v zásobníku tepla 85 kWh při teplotní deltě v zásobníku tepla (vyhřívaný-chlazený) 40*C.
Poznámka:
Ve skutečnosti by dům měl být teplý ne v průměru během týdne, ale v jakékoli mikrosekundě, takže já osobně bych pro výpočty (vzhledem k dennímu cyklu topení-chlazení tepelného akumulátoru) bral ne „nejchladnější týden“, ale nejchladnější noc. V tomto případě se hodnoty nabrané nad -28*C ukážou jako nadhodnocené. Bral bych např. -35*C (pro pižmovku).
Tuna vody (viz „vzorec“ výše) při deltě 40*C obsahuje 46 kWh tepla. To znamená, že k akumulaci 85 kWh potřebujete 1,8 tuny vody (85 / 46).
Všechny přepočty nutné k tomu, aby vyhovovaly vašim podmínkám zde musí být lineární, tzn. úměrné změnám plochy domu, teplotním rozdílům a tepelným ztrátám.
Chcete-li zmenšit objem tepelného akumulátoru, můžete se také pokusit maximalizovat teplotní deltu v něm, a to nad 40*C. U vyhřívaných podlah je to docela možné.
4. Co dělat, když je výkon sítě trochu krátký?
1. Dodatečně izolujte dům.
2. Za velmi chladného počasí některé místnosti zavřete a nevytápějte (zde úspora nebude úměrná „vypnuté“ ploše místnosti, ale mnohem menší).
3. V případě potřeby zvyšte dodávaný výkon sítě (prostřednictvím dodavatele elektřiny) a vnitřní výkon.
4. Zapínejte ohřev tepelného akumulátoru nejen na noc, ale (v nejchladnějším počasí) i přes den. A jelikož se mrazy nevyskytují často, finanční ztráty na denní sazbě budou malé.
5. Přidejte do systému kotel na tuhá paliva – jako záložní vytápění a jako aditivum v chladném počasí. Myslím, že u elektrického vytápění je záložní vytápění v každém případě velmi žádoucí. Sám jsem přišel na tuto problematiku: Strategie pro celoroční vytápění tuhými palivy.
No a nebo uzavřít s energetiky pro ně krutou dohodu, aby se elektřina téměř nevypínala (dlouho). Ten, kdo to dokáže, však bude muset získat Řád „Za služby vlasti“ (a to není vtip, i když to zní legračně).
6. Při práci na hranici elektrického výkonu můžete použít prioritní relé (odlehčovací relé), která v případě potřeby krátkodobě vypnou výkonná topidla (nebo lépe jen jejich část), aby bylo možné používat další spotřebitelů bez překročení maximálního výkonu sítě. Pokud se tito „ostatní spotřebitelé“ nacházejí uvnitř vytápěné části domu, pak se veškerá elektřina spotřebovaná na ně stále změní na teplo.
Publikováno: Jevgenij Afanasjev
Aktualizováno: 18.03.2017
Aby byl provoz otopné soustavy co nejekonomičtější, ale samozřejmě bez ztráty účinnosti, má smysl jím generované teplo, o které není aktuálně poptávka, akumulovat za účelem jeho využití při doba, kdy kotel „odpočívá“. Tento problém je vyřešen instalací tepelného akumulátoru s příslušným potrubím.
Kalkulačka pro výpočet objemu tepelného akumulátoru
A jak určit, jaký objem vody je potřeba k zaručení úspory veškerého tepelného potenciálu generovaného kotlem? K tomu existuje speciální algoritmus, který je zakomponován v níže uvedeném kalkulátoru pro výpočet objemu tepelného akumulátoru.
Potřebná vysvětlení budou uvedena níže.
Kalkulačka pro výpočet objemu tepelného akumulátoru
Z čeho se vychází a jak se výpočet provádí?
Instalaci, spuštění a ladění komplexního topného systému by samozřejmě měli provádět odborníci, protože existuje mnoho nuancí, které může znát pouze zkušený mistr. Minimální požadovaný objem zásobníku tepla lze však vypočítat nezávisle, alespoň z těchto pozic, aby bylo zajištěno dostatečné místo pro jeho instalaci.
Akumulátor tepla má zvláštní význam v topných systémech, ve kterých jsou hlavním zdrojem tepla kotle na tuhá paliva nebo elektrokotle.
- Provoz kotle na tuhá paliva má zvláštnost – jakousi cykličnost. Tankování paliva se provádí v pravidelných intervalech. V procesu aktivního spalování může být generované teplo nadbytečné, v tuto chvíli nevyžádané, protože dobře vyladěné okruhy s termostatickými regulátory si vezmou přesně tolik, kolik potřebují. Ale po dohoření paliva až do další zátěže následuje období odstávky a během této doby se bude hodit tepelný potenciál, který se naakumuloval v baterii.
- S elektrokotlem – trochu jiné “zarovnání”. Jeho hlavní práci má smysl naplánovat na dobu trvání nočního zvýhodněného tarifu a teplo naakumulované v tomto období pak využít přes den.
Kromě toho vám akumulátor tepla umožňuje připojit k topnému systému alternativní zdroje tepelné energie, například solární kolektory – za pěkného dne mohou výrazně zvýšit celkový energetický potenciál.
Co je tedy potřeba pro výpočet.
- Uveďte jmenovitý tepelný výkon topného kotle na typovém štítku.
- Určete “období činnosti kotle”. Tento podmíněný termín znamená:
– u kotle na tuhá paliva – majitelům známá doba dohoření náplně paliva.
– u elektrokotle – doba trvání nočního zvýhodněného tarifu za elektřinu.
- Potřebný tepelný výkon vypočtený pro konkrétní dům pro kvalitní vytápění. Po dobu “činnosti” kotle bude značná část energie vynaložena na zamýšlený účel – na vytápění.
Jak si vyrobit vlastní výpočet potřebného tepelného výkonu ? Můžete následovat odkaz na příslušnou kalkulačku.
Okamžitě je třeba učinit důležitou poznámku – obecně se uznává, že instalace tepelného akumulátoru se pak opodstatní, když výkon zdroje tepelné energie bude minimálně dvojnásobný oproti množství potřebnému pro kvalitní vytápění prostor.
- Je vhodné vzít v úvahu účinnost kotle – co se dá říct, a ztráta tepelné energie je v tomto ohledu nevyhnutelná.
- A konečně, výpočetní algoritmus vyžaduje zohlednění teplotního rozdílu v přívodním potrubí na vstupu z kotle a ve “zpátečce”. Je nutné uvést odpovídající hodnoty, které lze v zásadě snadno empiricky určit.
Získaná hodnota (v litrech nebo metrech krychlových) je minimální hodnotou.
K čemu a jak funguje akumulátor tepla?
Více o výhodách a nevýhodách, zařízení, schématech připojení a dalších nuancích tepelné akumulátory pro topné kotle – čtěte ve speciální publikaci našeho portálu.
