Wärmespeicher für Heizkessel: Gerät, Zweck + DIY-Anleitung

Wie funktioniert eine Festbrennstoffanlage mit Speicher?

Die größten Ressourceneinsparungen werden erzielt, wenn bei Festbrennstoff-Heizkesseln ein Wärmespeicher angeschlossen wird.

Das Prinzip der Vorrichtung eines solchen Systems kann in zwei Stufen unterteilt werden:

• Wärme aus der Kraftstoffverbrennung gelangt über einen Wärmetauscher zu Heizkörpern, die ihrerseits Wärme an die Umgebung abgeben;
• Nach dem Abkühlen strömt das Wasser aus den Heizkörpern nach unten und tritt zur anschließenden Erwärmung wieder in den Wärmetauscher des Kessels ein.

Und dann wiederholt sich alles im Kreis. Ein solches Schema hat zwei wesentliche negative Punkte, die sich auf den Wärmeverlust auswirken:

• Wasser als Wärmeträger wird vom Kessel direkt zu den Heizkörpern geleitet und kühlt schnell ab;
• Eine unzureichende Menge an Wasserkühlmittel im Heizsystem ermöglicht keine konstante Temperatur, daher muss es regelmäßig im Kesselkreislauf erwärmt werden.

Das ist extrem verschwenderisch. Vor allem, wenn es um feste Brennstoffe geht. Im Wesentlichen geschieht Folgendes. Brennstoff wird in den Kessel gegeben, der zunächst recht intensiv brennt. Daher erwärmt sich der Raum sehr schnell. Wenn der Brennstoff jedoch aufhört zu brennen, sinkt die Temperatur des Wassers in den Heizkörpern sofort und das Haus wird sofort kalt. Um im Raum konstant eine angenehme Temperatur zu halten, müssen immer mehr Brennstoff in den Kessel gefüllt werden.

Die Nuancen der Verwendung von Wärmespeichern und Betriebstipps

• Wenn Sie das Haus für längere Zeit verlassen möchten, müssen Sie den Thermostat des Dreiwegeventils auf die Mindesttemperatur einstellen. Bei dieser „sparsamen“ Betriebsweise kann der Heizkreis mehrere Tage betrieben werden;
• Die in das System mit TA eingebaute wetterabhängige Automatisierungseinheit regelt die Temperatur des Kühlmittels in den Kühlern, wenn sich die Wetterbedingungen ändern;
• Wenn Sie im oberen Bereich des Pufferspeichers einen Relaisthermostat mit Tauchhülse anfertigen und diesen beispielsweise auf 35 °C und am Ventilthermostat auf 60 °C einstellen, dann wenn der Thermostat 25 °C (60- 35 \u003d 25 °C), schaltet sich die Pumpenumwälzung automatisch aus;
• Wenn die Berechnung ein großes TA-Volumen ergab, das nicht in die Abmessungen des Raums passt, kann es durch zwei kleinere Behälter ersetzt werden, die mit Rohren im oberen und unteren Teil verbunden sind.
• Um eine elektrochemische Korrosion des TA zu verhindern, muss es geerdet werden;
• Wenn der Kreislauf einen Elektrokessel enthält, ist es besser, den Nachttarif zu verwenden, um das Wasservolumen des Speichers zu erwärmen, wenn dies in den Betriebsbedingungen vorgesehen ist.

Rohrleitungsschemata des Wärmespeichers

Wir gehen davon aus, dass Sie sich bei Interesse an diesem Artikel höchstwahrscheinlich dafür entschieden haben, einen Wärmespeicher zum Heizen herzustellen und ihn selbst zu binden. Sie können sich viele Verbindungsschemata einfallen lassen, Hauptsache, alles funktioniert. Wenn Sie die in der Schaltung ablaufenden Vorgänge richtig verstehen, dann können Sie durchaus experimentieren. Wie Sie den HA an den Kessel anschließen, wirkt sich auf den Betrieb des gesamten Systems aus. Analysieren wir zunächst das einfachste Heizschema mit einem Wärmespeicher.

Ein einfaches TA-Umreifungsschema

In der Abbildung sehen Sie die Bewegungsrichtung des Kühlmittels

Bitte beachten Sie, dass eine Aufwärtsbewegung verboten ist. Um dies zu verhindern, muss die Pumpe zwischen dem TA und dem Kessel eine größere Menge Kühlmittel pumpen als die, die dem Tank gegenübersteht. Nur in diesem Fall wird eine ausreichende Rückzugskraft aufgebaut, die einen Teil der Wärme aus der Zufuhr aufnimmt

Der Nachteil eines solchen Verbindungsschemas ist die lange Aufheizzeit der Schaltung. Um es zu reduzieren, müssen Sie einen Kesselheizring erstellen. Sie können es im folgenden Diagramm sehen.

Nur in diesem Fall wird eine ausreichende Rückzugskraft aufgebaut, die einen Teil der Wärme aus der Zufuhr aufnimmt.Der Nachteil eines solchen Verbindungsschemas ist die lange Aufheizzeit der Schaltung. Um es zu reduzieren, müssen Sie einen Kesselheizring erstellen. Sie können es im folgenden Diagramm sehen.

TA-Rohrleitungsschema mit Kesselheizkreis

Das Wesen des Heizkreislaufs besteht darin, dass der Thermostat kein Wasser aus dem TA mischt, bis der Kessel es auf das eingestellte Niveau erwärmt. Wenn der Kessel aufgewärmt ist, geht ein Teil der Versorgung zum TA, und der Teil wird mit dem Kühlmittel aus dem Reservoir gemischt und tritt in den Kessel ein. Somit arbeitet die Heizung immer mit einer bereits erhitzten Flüssigkeit, was ihre Effizienz und die Aufheizzeit des Kreislaufs erhöht. Das heißt, die Batterien werden schneller warm.

Diese Methode zum Installieren eines Wärmespeichers im Heizsystem ermöglicht es Ihnen, den Kreislauf im Offline-Modus zu verwenden, wenn die Pumpe nicht funktioniert.

Bitte beachten Sie, dass das Diagramm nur die Knoten für den Anschluss des TA an den Kessel zeigt. Die Zirkulation des Kühlmittels zu den Kühlern erfolgt auf andere Weise, die auch durch den TA fließt. Das Vorhandensein von zwei Umgehungen ermöglicht es Ihnen, zweimal auf Nummer sicher zu gehen:

Das Vorhandensein von zwei Umgehungen ermöglicht es Ihnen, zweimal auf Nummer sicher zu gehen:

• das Rückschlagventil wird aktiviert, wenn die Pumpe gestoppt und der Kugelhahn am unteren Bypass geschlossen ist;
• bei Pumpenstopp und Ausfall des Rückschlagventils erfolgt die Zirkulation über den unteren Bypass.

Grundsätzlich können bei einer solchen Konstruktion einige Vereinfachungen vorgenommen werden. Da das Rückschlagventil einen hohen Strömungswiderstand hat, kann es von der Schaltung ausgeschlossen werden.

TA-Rohrschema ohne Rückschlagventil für Schwerkraftsystem

In diesem Fall müssen Sie den Kugelhahn manuell öffnen, wenn das Licht erlischt. Es sollte gesagt werden, dass bei einer solchen Verkabelung der TA über dem Niveau der Heizkörper liegen sollte.Wenn Sie nicht planen, dass das System durch Schwerkraft funktioniert, kann die Verrohrung des Heizsystems mit einem Wärmespeicher gemäß dem unten gezeigten Schema durchgeführt werden.

Schema der Verrohrung TA für einen Kreislauf mit Zwangsumlauf

Beim TA wird die richtige Bewegung des Wassers erzeugt, wodurch Ball für Ball, von oben beginnend, es aufwärmen kann. Vielleicht stellt sich die Frage, was tun, wenn es kein Licht gibt? Wir haben darüber in einem Artikel über alternative Energiequellen für die Heizung gesprochen. Es wird sparsamer und bequemer. Schließlich bestehen Schwerkraftkreisläufe aus Rohren mit großem Querschnitt, und außerdem müssen nicht immer bequeme Neigungen beachtet werden. Wenn Sie den Preis für Rohre und Armaturen berechnen, alle Unannehmlichkeiten der Installation abwägen und alles mit dem Preis einer USV vergleichen, wird die Idee, eine alternative Stromquelle zu installieren, sehr attraktiv.

Schemata zum Anschluss eines Pufferspeichers an einen Festbrennstoffkessel und eine Heizungsanlage

Das Thema Sjawa stieß auf dem Portal auf großes Interesse. Die Benutzer begannen, das Schema für den Anschluss des TA an den Kessel zu diskutieren.

ZelGenUser

Betrachtete das Schema der Heizungsanlage. Es stellte sich die Frage, warum befindet sich der Eingang zum TA genau über der Mitte des Tanks? Erfolgt der Zulauf von oben in den Pufferspeicher, so wird der heiße Trägerstoff aus dem TT-Kessel sofort dem Ablauf zugeführt, ohne sich mit dem kälteren Trägerstoff im TA zu vermischen. Der Behälter wird allmählich von oben nach unten mit heißem Kühlmittel gefüllt. Und so wird, bis die obere Hälfte des TA aufgewärmt ist, was ungefähr 500 Liter sind, der heiße Träger im TA gemischt und gekühlt.

Der Eingang zum Wärmespeicher ist laut Sjawa auf eine bessere EC (natürliche Zirkulation bei Stromausfall) ausgelegt und um unnötiges Mischen des Kühlmittels zu einem Zeitpunkt zu reduzieren, an dem CO keine oder nur wenig Wärme aufnimmt. DaDas anfangs ausgelegte Schema des Heizsystems mit TA ist allgemein, dann skizzierte der Benutzer detailliertere Optionen für den Betrieb des Speichers.

Schema 1.

Vorteile - Wenn das Licht ausgeschaltet ist, funktioniert die natürliche Zirkulation. Der Nachteil ist die Trägheit des Systems.

Schema 2.

Ein Analogon zum ersten Schema, aber wenn alle Thermoköpfe im Heizsystem geschlossen sind, ist der obere Teil des Wärmespeichers am wärmsten und es findet kein intensives Mischen statt. Beim Öffnen der Thermoköpfe wird das Kühlmittel sofort dem CO zugeführt. Dadurch wird die Trägheit verringert. Es gibt auch ein EC.

Schema 3.

Der Wärmespeicher wird parallel zum System platziert. Vorteile - schnelle Kühlmittelzufuhr, aber die natürliche Zirkulation im System ist fraglich. Mögliches Sieden des Kühlmittels.

Schema 4.

Entwicklung des dritten Schemas mit geschlossenen Thermoköpfen. Der Nachteil ist, dass es im Wärmespeicher zu einer vollständigen Durchmischung aller Wasserschichten kommt, was bei Naturumlauf ohne Strom schlecht ist.

SjavaUser

Wie man sieht, kann man beim Öffnen und Schließen der Hähne verschiedene Schaltmöglichkeiten realisieren, ich bin aber auf Variante 1 und 2 eingestellt. Der Boden des Wärmespeichers ist 700 mm höher als der Boden des Kessels. Abzweigrohre in TA 1 1/2 ' enthalten und in CO 1 ' abgehend. Die Variante mit der oberen Platzierung des Abzweigrohrs eignet sich für HE mit innenliegenden Rohrschlangen zur indirekten Erwärmung des Kühlmittels.

Daher hat der Anwender die Schaltung leicht modifiziert, indem er Bypässe zwischen dem Eingang zum Wärmespeicher des Festbrennstoffkessels und dem Vorlauf zum Heizsystem und zum Rücklauf platziert hat.

Dadurch konnte das Anschlussschema des Wärmespeichers von parallel auf seriell geändert werden.Wenn zum Beispiel die Heizperiode zu Ende ist und der Wärmespeicher abgekühlt ist, es aber kälter geworden ist, können Sie das Haus ohne Aufheizen des Wärmespeichers schnell mit einem Boiler heizen.

Regeln für den sicheren Betrieb

Selbstbau-Wärmespeicher unterliegen besonderen Sicherheitsanforderungen:

1. Die heißen Teile des Behälters dürfen nicht mit brennbaren und explosiven Materialien und Stoffen in Berührung kommen oder kommen. Die Nichtbeachtung dieses Punktes kann zur Entzündung einzelner Gegenstände und zu einem Brand im Heizraum führen.
2. Ein geschlossenes Heizsystem geht von einem konstant hohen Druck des darin zirkulierenden Kühlmittels aus. Um diesen Punkt zu gewährleisten, muss die Konstruktion des Tanks absolut dicht sein. Darüber hinaus ist es möglich, den Körper mit Versteifungen zu verstärken und den Deckel des Tanks mit langlebigen Gummidichtungen auszustatten, die starken Betriebsbelastungen und erhöhten Temperaturen standhalten.
3. Wenn in der Konstruktion ein zusätzliches Heizelement vorhanden ist, müssen seine Kontakte sehr sorgfältig isoliert und der Tank geerdet werden. Auf diese Weise können Stromschläge und Kurzschlüsse vermieden werden, die das System deaktivieren können.

Unter Beachtung dieser Regeln ist der Betrieb eines selbstgebauten Wärmespeichers absolut sicher und verursacht den Eigentümern keine Probleme oder Probleme.

Berechnung des Volumens des Speichers

Diese Lösung besteht darin, dass ein Wärmespeicher zum Selberbauen ein herkömmlicher Isolierbehälter mit zwei Stutzen zum Anschluss an das Heizsystem ist.Unter dem Strich leitet der Kessel im Betrieb das Kühlmittel teilweise in den Speicher, wenn die Heizkörper es nicht benötigen. Nach dem Abschalten der Wärmequelle erfolgt der umgekehrte Vorgang: Der Betrieb der Heizungsanlage wird durch Wasser aus dem Akkumulator unterstützt. Dazu ist eine korrekte Anbindung des Speichers an den Wärmeerzeuger erforderlich.

Der erste Schritt besteht darin, das Volumen des Tanks für die Speicherung von Wärmeenergie zu bestimmen und die Möglichkeit zu prüfen, ihn im Heizraum zu platzieren. Darüber hinaus ist es nicht erforderlich, mit der Herstellung von Wärmespeichern für Festbrennstoffkessel von Grund auf neu zu beginnen, es gibt verschiedene Möglichkeiten, fertige Behälter mit geeigneter Kapazität auszuwählen.

Wir schlagen vor, das Volumen des Tanks auf einfachste Weise anhand der Gesetze der Physik grob zu bestimmen. Dazu benötigen Sie folgende Ausgangsdaten:

• Wärmeenergie, die zum Heizen des Hauses benötigt wird;
• die Zeit, in der die Wärmequelle abgeschaltet wird und ein Speicher zum Heizen an ihre Stelle tritt.

Wir zeigen die Berechnungsmethode anhand eines Beispiels. Es gibt ein Gebäude mit einer Fläche von 100 m2, in dem der Wärmeerzeuger 5 Stunden am Tag im Leerlauf ist. Im größeren Maßstab akzeptieren wir die benötigte thermische Leistung in Höhe von 10 kW. Das bedeutet, dass die Batterie jede Stunde 10 kW Energie an das System liefern muss und über den gesamten Zeitraum 50 kW akkumuliert werden muss. Gleichzeitig wird das Wasser im Tank auf mindestens 90 ° C erhitzt, und die Temperatur an der Zufuhr in den Heizsystemen von Privathäusern im Standardmodus wird mit 60 ° C angenommen. Das heißt, die Temperaturdifferenz beträgt 30 ° C, wir setzen alle diese Daten in die aus dem Physikkurs bekannte Formel ein:

Da wir wissen wollen, wie viel Wasser der Wärmespeicher enthalten soll, nimmt die Formel folgende Form an:

• Q ist der Gesamtverbrauch an thermischer Energie, im Beispiel sind es 50 kW;
• c - spezifische Wärmekapazität von Wasser, beträgt 4,187 kJ / kg ºС oder 0,0012 kW / kg ºС;
• Δt ist die Temperaturdifferenz zwischen dem Wasser im Tank und der Zuleitung, in unserem Beispiel beträgt sie 30 °C.

m \u003d 50 / 0,0012 x 30 \u003d 1388 kg, was ein ungefähres Volumen von 1,4 m3 einnimmt. Eine thermische Batterie für einen Festbrennstoffkessel mit einem Fassungsvermögen von 1,4 m3, gefüllt mit auf 90 ° C erhitztem Wasser, versorgt ein Haus mit einer Fläche von 100 m2 5 Stunden lang mit einem Wärmeträger mit einer Temperatur von 60 ° C . Dann sinkt die Wassertemperatur unter 60 ° C, aber es dauert noch etwas länger (3-5 Stunden), um die Batterie vollständig zu „entladen“ und die Räume zu kühlen.

Wichtig! Damit ein Selbstbau-Wärmespeicher während des Kesselbetriebs voll „aufgeladen“ werden kann, muss dieser mindestens eineinhalb Leistungsreserven aufweisen. Schließlich muss die Heizung gleichzeitig das Haus beheizen und den Speicher mit Warmwasser beladen

Mit eigenen Händen einen Festbrennstoffkessel bauen

Ein Festbrennstoffkessel für ein Privathaus kann theoretisch unabhängig hergestellt werden. Dazu müssen Sie ein großes 300-mm-Rohr nehmen, von dem ein Meterstück abgeschnitten wird. Aus dem Stahlblech müssen Sie den Boden entsprechend dem Rohrdurchmesser schneiden und die Elemente schweißen. Die Beine des Kessels können 10-cm-Kanäle sein.

Wenn Sie einen Festbrennstoffkessel für ein Privathaus herstellen, müssen Sie aus einem Stahlblech einen Luftverteiler in Form eines Kreises herstellen. Sein Durchmesser sollte um 20 mm kleiner sein als das Rohr. Im unteren Teil des Kreises muss das Laufrad von der Ecke aus geschweißt werden.Die Größe seines Regals sollte 50 mm betragen. Hierfür eignet sich auch ein Kanal mit den gleichen Abmessungen. In den zentralen oberen Teil des Verteilers, der sich über dem Kessel befinden sollte, sollte ein 60-mm-Rohr eingeschweißt werden. Durch das Rohr wird in der Mitte der Verteilerscheibe ein Loch gebohrt, um einen Durchgangstunnel zu bilden. Es ist für die Luftzufuhr erforderlich.

An der Oberseite des Rohrs ist ein Dämpfer angebracht, der die Einstellung der Luftzufuhr ermöglicht. Wenn Sie vor der Frage stehen, wie man einen Festbrennstoffkessel herstellt, sollten Sie sich mit der Technologie vertraut machen. Der nächste Schritt zeigt an, dass der untere Teil der Ausrüstung fertiggestellt werden muss, wo sich die Tür zum Aschenkasten befindet. Oben werden Löcher geschnitten. An dieser Stelle wird ein 100 mm Rohr geschweißt. Zunächst wird es in einem bestimmten Winkel zur Seite gehen. Dann 40 cm nach oben und dann streng senkrecht. Durch die Überlappung muss der Durchgang des Schornsteins brandschutztechnisch geschützt werden.

Der Abschluss der Herstellung des Kessels wird von Arbeiten an der oberen Abdeckung begleitet. In seinem mittleren Teil sollte sich ein Loch für das Verteilerrohr befinden. Die Befestigung an der Gerätewand muss dicht sein. Lufteintritt ist ausgeschlossen.

Nachdem Sie einen Festbrennstoffkessel zum langen Verbrennen von Holz hergestellt haben, müssen Sie ihn zum ersten Mal anzünden. Entfernen Sie dazu den Deckel, heben Sie den Regler an und befüllen Sie das Gerät bis zum Rand. Kraftstoff wird mit einer brennbaren Flüssigkeit übergossen. Eine brennende Fackel wird durch das Reglerrohr hineingeworfen. Sobald der Brennstoff aufflammt, muss der Luftstrom auf ein Minimum reduziert werden, damit das Brennholz zu schwelen beginnt. Sobald sich das Gas entzündet, startet der Kessel.

Wozu dient ein Wärmespeicher und wie wird er berechnet?

Nicht alle Heizsysteme benötigen einen Wärmespeicher. Aber hier ist der Besitzer von Häusern mit Elektro- oder Holzkesseln - da gibt es etwas zu bedenken.

Schauen wir uns zunächst den Betrieb eines Holzkessels an. Unmittelbar auffällig ist die ausgeprägte Zyklizität der Wärmeerzeugung mit Wechsel verschiedener Stadien. Von der völligen Abwesenheit von Wärmeeintrag mit regelmäßiger obligatorischer Reinigung der Kammern und dem Beladen des Feuerraums mit Brennholz bis hin zur maximalen Wärmeübertragung bei Erreichen der vollen Leistung. Und so weiter - entsprechend der festgelegten Funktionsweise des Systems.

Es stellt sich heraus, dass beim aktiven Verbrennen von Brennholz höchstwahrscheinlich übermäßig viel Wärme erzeugt wird, und wenn das Lesezeichen ausbrennt, reicht dies eindeutig nicht aus. Der Wärmespeicher hilft in einer solchen Situation, diese Sinuskurven zu „glätten“ - überschüssige Wärme sammelt sich während der Aktivitätsdauer und wird bei Bedarf in den Heizkreislauf dosiert.

Eine der einfachsten Möglichkeiten, einen Festbrennstoffkessel mit einem Wärmespeicher zu verbinden

Elektroboiler gehören zu den bequemsten und sichersten, extrem einfach und gehorsam zu bedienen. Aber die hohen Kosten für elektrische Energie "verderben das ganze Bild". Um die Kosten irgendwie zu senken, ist es wahrscheinlich sinnvoll, den Betrieb von Elektrokesselanlagen für die Dauer der Vorzugstarife - für die Nacht - zu verschieben. Das heißt, während dieser Zeit den Wärmespeicher mit Wärme „aufpumpen“ und die geschaffene Reserve dann im Laufe des Tages allmählich verbrauchen.

Übrigens ist das Vorhandensein eines Wärmespeichers ein großes Plus für diejenigen, die beabsichtigen, alternative Quellen zu nutzen. Zum Beispiel, falls gewünscht, eine Verbindung dazu und Sonnenkollektor auf dem Dach, die an einem schönen Tag einen sehr erheblichen Wärmezufluss abgeben kann.

Das Prinzip dieser Batterie ist nicht so kompliziert - tatsächlich handelt es sich um einen großen, mit Wasser gefüllten Tank. Aufgrund der hohen Wärmekapazität des Wassers erhält es die Möglichkeit, Wärme zu speichern, die dann von einem gut abgestimmten Heizsystem sinnvoll genutzt wird.

Aber wie viel Pufferkapazität wird benötigt? Dies muss zumindest aus diesen Gründen bekannt sein, um im Heizraum Freiraum für die Aufstellung solch großer Geräte zu schaffen.

Für die Berechnung gibt es eine spezielle Formel, auf deren Grundlage ein Online-Rechner zusammengestellt wurde, der den Lesern angeboten wird.

Berechnungserläuterungen

Zur Berechnung muss der Nutzer mehrere Anfangswerte in den Feldern des Rechners angeben.

Die geschätzte Wärmemenge, die benötigt wird, um das Haus vollständig zu heizen. Theoretisch sollten die Eigentümer solche Informationen haben, wenn sie das Haus länger als ein Jahr bewohnen. Wenn nicht, müssen Sie rechnen, und wir helfen auch dabei.

• Der nächste Parameter ist die auf dem Typenschild angegebene Leistung des vorhandenen Kessels. Sie sollten den Unterschied zwischen diesem und den vorherigen Werten spüren, da sie oft verwechselt werden.
• Zeitraum der Kesselaktivität.

- Bei festen Brennstoffen ist dies die Ausbrandzeit eines holzbefeuerten Lesezeichens, die den Eigentümern aus Wartungserfahrung bekannt ist, dh der Zeitraum, in dem der Kessel tatsächlich Wärme an das gemeinsame „Sparschwein“ liefert.

- Für Elektro – der Zeitraum, für den der Betrieb des Kessels während des Zeitraums des Vorzugsnachttarifs programmiert ist.

• Die Effizienz des Kessels - müssen Sie in der technischen Beschreibung des Modells nachsehen.Manchmal wird es mit Effizienz abgekürzt, manchmal wird es mit dem griechischen Buchstaben η bezeichnet.
• Schließlich sind die letzten beiden Felder des Rechners das Temperaturregime der Heizungsanlage. Das heißt - die Temperatur in der Zuleitung am Ausgang des Kessels und in der "Rücklaufleitung" am Eingang dazu.

Jetzt muss nur noch die Schaltfläche "BERECHNEN ..." gedrückt werden - und das Ergebnis wird angezeigt Liter und Kubikmeter. Ab diesem Mindestwert „tanzen“ sie bereits bei der Auswahl eines geeigneten Modells eines Wärmespeichers. Ein solches Gerät garantiert den wirtschaftlichsten Betrieb der Heizungsanlage.

Wärmespeicher: Was ist das?

Strukturell ist ein Festbrennstoff-Wärmespeicher ein spezieller Behälter mit einem Wärmeträger, der sich bei der Verbrennung von Brennstoff im Kesselofen schnell erwärmt. Nachdem die Heizeinheit den Betrieb eingestellt hat, gibt die Batterie ihre Wärme ab und hält so die optimale Temperatur im Gebäude.

In Kombination mit einem modernen Festbrennstoffkessel ermöglicht der Wärmespeicher eine Brennstoffeinsparung von fast 30 % und eine Steigerung der Effizienz der Anlage. Darüber hinaus kann die Anzahl der Ladungen der thermischen Einheit bis zu 1 Mal reduziert werden, und die Ausrüstung selbst arbeitet mit voller Kapazität und verbrennt den gesamten geladenen Kraftstoff so weit wie möglich.

Informieren Sie sich auch über die Vorteile von Kunststoffrohren zum Heizen.

Aufbau und Zweck kapazitiver Tanks

Alle Wärmespeicher werden (und dies ist auf vielen Fotos oder Videos auf unserer Website zu sehen) in Form einiger Puffertanks hergestellt - Tanks, die mit speziellen Materialien isoliert sind. Gleichzeitig kann das Volumen solcher Tanks 350-3500 Liter erreichen. Die Geräte können sowohl in offenen als auch in geschlossenen Heizungsanlagen eingesetzt werden.

Das Funktionsprinzip der Heizungsanlage mit Wärmespeicher

Eine Anlage mit Festbrennstoffkessel und einem Wärmespeicher unterscheidet sich in der Regel vor allem durch den zyklischen Betrieb.

Insbesondere gibt es zwei Zyklen:

1. Das Produkt von zwei Lesezeichen Kraftstoff, das im Maximalleistungsmodus verbrannt wird. Gleichzeitig fliegt nicht die gesamte überschüssige Wärme wie beim herkömmlichen Heizschema „in die Röhre“, sondern sammelt sich in der Batterie;
2. Der Kessel erwärmt sich nicht und das optimale Temperaturregime des Kühlmittels wird durch die Wärmeübertragung aus dem Tank aufrechterhalten. Zu beachten ist, dass bei Verwendung moderner Wärmespeicher eine Ausfallzeit des Wärmeerzeugers von bis zu 2 Tagen erreicht werden kann (alles abhängig vom Wärmeverlust des Gebäudes und der Außenlufttemperatur).

Informieren Sie sich auch über die Besonderheiten des Prozesses der Installation von Heizkesseln.

Die Hauptfunktionen von Wärmespeichern

Ein Festbrennstoffkessel mit Wärmespeicher ist ein sehr rentables und produktives Tandem, mit dem Sie das Heizsystem praktischer, wirtschaftlicher und produktiver gestalten können.

Wärmespeicher erfüllen mehrere Funktionen gleichzeitig, darunter:

• Ansammlung von Wärme aus dem Kessel mit anschließendem Verbrauch auf Anforderung des Heizsystems. Dieser Faktor wird häufig durch die Verwendung eines Dreiwegeventils oder einer speziellen Automatisierung bereitgestellt.
• Schutz der Heizungsanlage vor gefährlicher Überhitzung;
• Möglichkeit der einfachen Verknüpfung mehrerer unterschiedlicher Wärmequellen in einem Schema;
• Gewährleistung des Betriebs von Kesseln mit maximaler Effizienz. Tatsächlich erscheint diese Funktion aufgrund des Betriebs von Geräten bei erhöhten Temperaturen und einer Verringerung des Kraftstoffverbrauchs.

Wärmespeicher nach Auswahl

• Stabilisierung der Temperaturbedingungen im Gebäude, Verringerung der Anzahl der Brennstoffladungen in den Kessel. Gleichzeitig sind diese Indikatoren sehr aussagekräftig, was die Installation solcher Geräte zu einer effizienteren und finanziell rentableren Lösung macht.
• Versorgung des Gebäudes mit Warmwasser. Die obligatorische Installation eines speziellen thermostatischen Sicherheitsventils am Ausgang des Wärmespeichertanks ist erforderlich, da die Wassertemperatur mehr als 85 ° C erreichen kann.

Die Berechnung des Wärmespeichers für einen Festbrennstoffkessel kann auf verschiedene Weise erfolgen. Wenn Sie jedoch alle Berechnungen schnell durchführen müssen, ist es besser, die in der Praxis bewährte Option zu verwenden - mindestens 25 Liter Volumen sollten auf 1 kW Festbrennstoffkesselleistung fallen. Je höher die Leistung der Wärmetechnik ist, desto größer ist das Volumen, das zum Einbau der Batterie benötigt wird.

Konstruktionsmerkmale von Tanks

Die Verwendung eines Wärmespeichers: wenn Geräte benötigt werden

Die Anweisungen für Wärmespeicher von Festbrennstoffkesseln weisen darauf hin, dass solche Einheiten in mehreren Hauptfällen verwendet werden sollten:

1. Die Notwendigkeit einer effizienten Warmwasserversorgung in großen Mengen. Wenn das Haus beispielsweise zwei oder mehr Badezimmer und eine große Anzahl von Wasserhähnen hat, können Sie auf Wärmespeicher nicht verzichten, da die Technik die Wasserproduktion ohne zusätzliche finanzielle Kosten erheblich erhöht.
2. Bei Verwendung fester Brennstoffe mit unterschiedlichen Wärmefreisetzungskoeffizienten. Aufgrund dieser Technik ist es möglich, die Verbrennungsspitzen zu glätten und die Anzahl der Lesezeichen zu reduzieren;
3. Wenn im Haus die Notwendigkeit besteht, die Batterien mit Wärme zum „Nachttarif“ aufzuladen;
4. Beim Einsatz von Wärmepumpen.Für den Fall, dass neben einem Festbrennstoffkessel auch ein alternatives Heizsystem im Gebäude vorhanden ist, hilft die Batterie, die Betriebszeit des Kompressors der Anlage zu optimieren.

Einsatz von Wärmespeichern in TT-Heizsystemen

Ein Standard-Wärmespeicher (oder auch Pufferspeicher genannt) ist ein isolierter Behälter (Fass), der mit einem Kühlmittel gefüllt ist und zum Speichern von überschüssiger Wärme verwendet wird, die während des Betriebs von TT-Kesseln entsteht. Sein Design ist so, dass Sie ohne große Schwierigkeiten selbst einen Wärmespeicher aus improvisierten Mitteln herstellen können. Die Hauptsache ist eine genaue Berechnung und ein kompetentes Schaltschema.

Die Hauptvorteile dieses Elements:

1. Wenn Sie einen Festbrennstoffkessel mit einem Wärmespeicher verbinden, können Sie Brennstoff sparen. Während des Betriebs erwärmt der Boiler das Kühlmittel nicht nur im Heizkreislauf, sondern auch direkt im Tank. Wenn der Kraftstoff in der Brennkammer ausbrennt, wird die Temperatur des Kühlmittels in CO durch die gespeicherte Wärme des Wärmespeichers gehalten. Durch die richtige Isolierung und die richtig ausgewählte Kapazität des Geräts können Sie den ganzen Tag über Wärme in CO sparen, was den Kraftstoffverbrauch erheblich senkt.
2. Der Pufferspeicher kann die Lebensdauer der TT-Kesselausrüstung deutlich erhöhen. Dank des Pufferspeichers läuft der TT-Kessel deutlich weniger, wodurch sich seine Lebensdauer mehr als verdoppelt.

Der dritte, aber nicht weniger wichtige Vorteil ist die Sicherheit des TT-Kessels, die durch den Wärmespeicher gewährleistet wird. Diese Konstruktion ist der effektivste Mechanismus zum Absorbieren überschüssiger Wärmeenergie, die häufig zu Notfallsituationen aufgrund einer Überhitzung des Kessels führt.

Modernisierung des Wärmespeichers

Der klassische Aufbau eines Wärmespeichers wurde bereits beschrieben, jedoch gibt es einige elementare Kniffe, mit denen Sie den Betrieb dieses Gerätes effizienter und sparsamer gestalten können:

• Darunter können Sie einen weiteren Wärmetauscher platzieren, dessen Betrieb auf der Verwendung von Sonnenkollektoren basiert. Diese Option ist für Benutzer geeignet, die grüne Energie bevorzugen;
• Wenn das Heizsystem mehrere Arbeitskreisläufe hat, ist es am besten, das Fass im Inneren in mehrere Abschnitte zu unterteilen. Dadurch wird es in Zukunft möglich sein, die Temperatur über einen möglichst langen Zeitraum auf einem sehr akzeptablen Niveau zu halten;
• Wenn die finanziellen Mittel dies zulassen, kann Polyurethanschaum als Heizung verwendet werden. Dieses Material ist viel teurer, speichert aber die Wärme viel besser. Das Wasser hält die Temperatur sehr lange;
• Sie können mehrere Rohre gleichzeitig installieren, wodurch das Heizsystem komplexer wird, und es mit mehreren Kreisläufen gleichzeitig ausstatten.
• Es ist erlaubt, einen zusätzlichen Wärmetauscher zusammen mit dem Hauptwärmetauscher zu installieren. Das darin erhitzte Wasser wird für verschiedene Haushaltszwecke verwendet - das ist sehr praktisch.

Einfacher Wärmespeicher

Der einfachste Wärmespeicher zum Selbermachen kann nach dem Funktionsprinzip einer Thermoskanne hergestellt werden - aufgrund seiner nicht leitenden Wärmewände lässt er die Flüssigkeit nicht über einen längeren Zeitraum abkühlen.

Für die Arbeit muss man sich vorbereiten:

• Tank mit gewünschtem Fassungsvermögen (ab 150 l)
• Material zur Wärmedämmung
• Scotch
• Heizelemente oder Kupferrohre
• Betonplatte

Zunächst sollten Sie darüber nachdenken, was der Tank selbst sein wird. Verwenden Sie in der Regel ein beliebiges Metallfass. Jeder bestimmt sein Volumen individuell, aber ein Fassungsvermögen von weniger als 150 Litern zu nehmen ist praktisch nicht sinnvoll.

Das ausgewählte Fass muss in Ordnung gebracht werden. Es sollte gereinigt, Staub und andere Ablagerungen von innen entfernt und Bereiche, in denen sich Korrosion gebildet hat, behandelt werden.

Dann wird eine Heizung vorbereitet, die das Fass umhüllt. Er wird dafür verantwortlich sein, die Wärme so lange wie möglich im Inneren zu halten. Mineralwolle ist perfekt für ein selbstgemachtes Design. Nachdem Sie den Behälter außen umwickelt haben, müssen Sie ihn gut mit Klebeband umwickeln. Zusätzlich wird die Oberfläche mit Blech abgedeckt oder mit Folie umwickelt.

Damit das Wasser im Inneren erhitzt wird, müssen Sie eine der Optionen auswählen:

1. Installation von Elektroheizungen
2. Installation einer Spule, durch die das Kühlmittel eingeleitet wird

Die erste Option ist ziemlich kompliziert und nicht sicher, daher wird sie aufgegeben. Die Spule kann unabhängig aus einem Kupferrohr mit einem Durchmesser von 2-3 cm und einer Länge von etwa 8-15 m gebaut werden, aus dem eine Spirale gebogen und hineingelegt wird.

Beim hergestellten Modell ist der obere Teil des Fasses der Wärmespeicher - es ist notwendig, das Auslassrohr herauszulassen. Ein weiteres Rohr wird von unten installiert - ein Einlass, durch den kaltes Wasser fließt. Sie sollten mit Kränen ausgestattet sein.

Ein einfaches Gerät ist einsatzbereit, aber vorher muss noch ein Brandschutzproblem gelöst werden. Es wird empfohlen, eine solche Installation ausschließlich auf einer Betonplatte zu platzieren, wenn möglich mit Mauern eingezäunt.

Berechnung der Pufferkapazität

Das Hauptkriterium für die Auswahl eines Pufferspeichers für einen Festbrennstoffkessel ist sein rechnerisch ermitteltes Volumen. Sein Wert hängt von solchen Faktoren ab:

• Wärmebelastung des Heizsystems eines Privathauses;
• Heizkesselleistung;
• voraussichtliche Betriebsdauer ohne Zuhilfenahme einer Wärmequelle.

Vor der Berechnung der Kapazität des Wärmespeichers müssen alle oben genannten Punkte geklärt werden, beginnend mit der durchschnittlichen Wärmeleistung, die das System im Winter verbraucht. Die maximale Leistung sollte nicht zur Berechnung herangezogen werden, dies führt zu einer Vergrößerung des Tanks und damit zu einer Erhöhung der Produktkosten. Es ist besser, mehrere Tage im Jahr Unannehmlichkeiten zu ertragen und den Feuerraum öfter zu beladen, als einen verrückten Preis für einen großen Wärmespeicher zu zahlen, der unvernünftig verwendet wird. Und ja, es wird zu viel Platz einnehmen.

Ein normaler Betrieb der Heizungsanlage mit Wärmespeicher ist bei geringer Leistungsreserve der Wärmequelle nicht möglich. In diesem Fall wird es nie möglich sein, die Batterie vollständig zu „laden“, da der Wärmeerzeuger gleichzeitig das Haus heizen und den Container beladen muss. Merken Sie sich diese Auswahl Festbrennstoffkessel für Rohrleitungen mit Wärmespeicher geht von einer doppelten Marge für die Wärmeleistung aus.

Der Berechnungsalgorithmus soll am Beispiel eines Hauses mit einer Fläche von 200 m² mit einer Kesselstillstandszeit von 8 Stunden untersucht werden. Es wird davon ausgegangen, dass sich das Wasser im Tank auf 90 °C erwärmt und während des Heizbetriebs auf 40 °C abkühlt. Um einen solchen Bereich in der kältesten Zeit zu beheizen, werden 20 kW Wärme benötigt, und der durchschnittliche Verbrauch beträgt etwa 10 kW / h. Das bedeutet, dass die Batterie 10 kWh x 8 h = 80 kW Energie speichern muss.Ferner erfolgt die Berechnung des Volumens des Wärmespeichers für einen Festbrennstoffkessel durch die Formel für die Wärmekapazität von Wasser:

m = Q / 1,163 x Δt, wobei:

• Q ist die geschätzte Menge an Wärmeenergie, die akkumuliert werden muss, W;
• m ist die Wassermasse im Tank, kg;
• Δt ist die Differenz zwischen der Anfangs- und Endtemperatur des Kühlmittels im Tank, gleich 90 - 40 = 50 °С;
• 163 W/kg °С oder 4,187 kJ/kg °С ist die spezifische Wärmekapazität von Wasser.

Für das betrachtete Beispiel beträgt die Wassermasse im Wärmespeicher:

m = 80000 / 1,163 x 50 = 1375 kg oder 1,4 m³.

Wie Sie sehen können, ist die Größe der Pufferkapazität aufgrund von Berechnungen größer als der Experte empfiehlt. Der Grund ist einfach: Für die Berechnung wurden ungenaue Ausgangsdaten genommen. In der Praxis liegt der durchschnittliche Wärmeverbrauch pro 200 m² Fläche, insbesondere wenn das Haus gut isoliert ist, unter 10 kWh. Daher die Schlussfolgerung: Um die Abmessungen des Wärmespeichers für einen Festbrennstoffkessel korrekt zu berechnen, müssen genauere Anfangsdaten zum Wärmeverbrauch verwendet werden.