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.
1. Vzorec pro výpočet energetické rezervy tepelného akumulátoru:
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.
2. Výpočet výkonu ohřívače a spotřeby energie.
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).
3. Výpočet požadovaného objemu tepelného akumulátoru.
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). Kdo to však dokáže, bude muset být vyznamenán Řádem „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.
Akumulátor tepla je vyrovnávací nádrž, která se používá ke shromažďování a ukládání tepelné energie. Tento systém se používá v kombinaci s tepelným čerpadlem a kotlem na tuhá paliva. Použitím tepelného akumulátoru je použití topného systému na bázi tepelného čerpadla efektivnější a levnější. Tento systém umožňuje výrazně ušetřit palivo, pokud topný systém běží na palivové brikety a další druhy pevných paliv. Pro zvýšení účinnosti a účinnosti topného systému se doporučuje přesně vypočítat tepelný akumulátor.
Účel tepelného akumulátoru v otopném systému s tepelným čerpadlem
Akumulátor tepla je typ zásobníku, který slouží ke shromažďování přebytečného tepla vznikajícího při provozu topného systému. V tomto případě bude teplo uchováváno v této nádobě, dokud nebude potřeba. Použití systému akumulace tepla nejen zvyšuje účinnost systému, ale také umožňuje využít akumulované teplo v případě, že kotel nebo tepelné čerpadlo přestane fungovat nebo sníží tepelný výkon.
Tepelný akumulátor nelze instalovat do každého systému. Musí splňovat řadu požadavků. Jinak bude neúčinná. Mezi hlavní funkce a vlastnosti použití tepelného akumulátoru patří:
- zvýšení účinnosti tepelného čerpadla;
- stabilizace úrovně tlaku v systému;
- schopnost přesměrovat tepelnou energii na různé účely, například na vyhřívaný podlahový systém a radiátory;
- účinné odstranění přebytečného vzduchu ze systému;
- schopnost používat několik generátorů tepla;
- činí používání kotle na tuhá paliva bezpečnější a efektivnější;
- Při instalaci do teplovodního akumulačního systému můžete zásobovat dům teplou vodou bez dalších nákladů.
Stojí za zmínku, že tepelná čerpadla vyžadují pravidelnou aktivaci režimu odmrazování výparníku. Pro tyto účely bude efektivní využít teplo z tepelného akumulátoru.
Výhody a nevýhody použití tepelného akumulátoru s tepelným čerpadlem
Použití tepelného akumulátoru v systému tepelného čerpadla má řadu výhod:
- snížení počtu startů kompresoru, což prodlužuje životnost zařízení;
- získávání a ukládání maximální energie získané pomocí tepelného čerpadla;
- automatizace systému a zajištění kontroly bezpečnosti práce;
- systém umožňuje akumulovat teplo v noci, kdy jsou náklady na elektřinu nižší za speciální tarif, a následně jej využívat přes den;
- zadržování tepla, které lze použít k odmrazování tepelného čerpadla;
- možnost nastavení funkce regulace tepla pro jednotlivé místnosti, patra nebo budovy.
Instalace tepelného akumulátoru společně s tepelným čerpadlem má však i své nevýhody. Mezi ně patří poměrně velká velikost baterie, pro jejíž instalaci je třeba najít místo. Kromě toho je instalace takového zařízení poměrně komplikovaná, takže se budete muset obrátit na specialisty. Při výpočtech je také třeba vzít v úvahu cenu baterie. Je však třeba poznamenat, že cenu zařízení lze snadno vrátit již po jedné sezóně používání.
Vlastnosti výběru
Aby tepelný akumulátor plně plnil své funkce a zajistil účinnost tepelného čerpadla, je třeba jeho výběru věnovat maximální pozornost. Při správné volbě zařízení je zajištěna jeho dlouhá životnost a spolehlivý provoz. Navíc je v tomto případě možné vyhnout se taktování kompresoru, což prodlouží jeho životnost.
Při výběru tepelného akumulátoru musíte věnovat pozornost především objemu zařízení. Při výpočtu stojí za zvážení, že na 40 litrů kapacity tepelného akumulátoru je zapotřebí 1 kW generátoru tepla. Tepelná kapacita zařízení musí být vypočtena na základě látek v něm použitých, kapacity chladicí kapaliny a teplotních indikátorů chladicí kapaliny.
Na základě těchto informací můžete získat údaje o tom, jak dlouho akumulované teplo vydrží. To vám umožní vypočítat, který tepelný akumulátor je potřebný, na základě plochy domu a vlastností tepelného čerpadla.
Správný výpočet kapacity tepelného akumulátoru umožňuje vytvořit systém s tepelným čerpadlem maximálně efektivní, cenově výhodný a funkční. Nákup baterie s příliš velkou kapacitou způsobí pouze problémy s její instalací a umístěním. Jeho cena bude navíc příliš vysoká. A pokud je kapacita nedostatečná, tepelný akumulátor nebude plnit všechny úkoly, které mu byly přiděleny.
