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.
Některé topné systémy budou pracovat mnohem efektivněji a ekonomičtěji, pokud se pokusíte vytvořit určitou rezervu tepla generovaného kotlem a tuto nahromaděnou energii pak postupně spotřebovávat a směrovat ji s chladivem v požadovaném množství do teplosměnných zařízení – radiátory, konvektory, „teplé podlahy“. A existuje taková možnost – stačí najít místo pro akumulátor tepla v obecném schématu.
Optimalizace systému vytápění dřevem nebo elektřinou – spočítáme objem tepelného akumulátoru
Ale aby systém fungoval správně a zároveň majitelům nevznikaly zbytečné finanční náklady, je nutné vybrat správný model takové nádrže z hlediska objemu. Příliš malý – nezvládne úkol, příliš objemný – to znamená zvýšené náklady a příliš velké rozměry, pro které musíte najít místo v kotelně.
Takže téma dnešní úvahy: optimalizace systému vytápění dřevem nebo elektřinou – vypočítáme objem tepelného akumulátoru.
Proč potřebujete akumulátor tepla a jak se počítá?
Ne všechny topné systémy vyžadují akumulátor tepla. Pro majitele domů s elektrickými kotli nebo kotli na dřevo je ale o čem přemýšlet.
- Pojďme se nejprve podívat na provoz kotle na dřevo. Výrazná cyklická povaha výroby tepelné energie se střídáním různých stupňů je okamžitě nápadná. Od úplné absence tepelného příkonu s pravidelným povinným čištěním komor a zakládáním topeniště palivovým dřívím až po maximální přenos tepla při dosažení plného výkonu. A tak dále – podle zavedeného provozního režimu systému.
Ukazuje se, že když palivové dříví aktivně hoří, teplo se s největší pravděpodobností vytváří nadbytek, ale když skrýš vyhoří, zjevně to nestačí. V takové situaci pomáhá „vyhladit tyto sinusoidy“ tepelný akumulátor – přebytečné teplo se po dobu činnosti hromadí a v případě potřeby je dávkováno do topného okruhu.
- Elektrické kotle patří k nejpohodlnějším a nejbezpečnějším k použití, extrémně jednoduché a snadno ovladatelné. Ale vysoké náklady na elektrickou energii „kazí celý obrázek“. Aby se nějak snížily náklady, asi má smysl přenést provoz zařízení elektrokotle do doby trvání zvýhodněných tarifů – na noc. Tedy v tomto období teplem „načerpat tepelný akumulátor“ a následně během dne postupně spotřebovávat vzniklou rezervu.
Mimochodem, přítomnost tepelného akumulátoru je velkým plusem pro ty, kteří hodlají využívat alternativní zdroje. Na přání k němu lze například připojit i solární kolektor umístěný na střeše, který za pěkného dne může zajistit velmi výrazný tepelný zisk.
Princip konstrukce této baterie není tak složitý – ve skutečnosti se jedná o prostornou nádrž naplněnou vodou. Díky vysoké tepelné kapacitě vody dokáže akumulovat teplo, které pak racionálně využívá dobře vyladěný topný systém.
Ale kolik z takové vyrovnávací kapacity je potřeba? To je třeba vědět, i když jen z důvodů, aby byl v kotelně volný prostor pro instalaci takového velkého zařízení.
Pro výpočet existuje speciální vzorec, na jehož základě byla sestavena online kalkulačka, která je nabízena čtenářům.
Kalkulačka pro výpočet požadovaného objemu tepelného akumulátoru
Vysvětlivky pro výpočty
Pro výpočet musí uživatel uvést několik počátečních hodnot v polích kalkulačky.
- Odhadované množství tepla potřebného k úplnému vytopení domu. Teoreticky by takovou informaci měli mít vlastníci, pokud v domě bydlí déle než rok. Pokud ne, budete muset počítat a my vám s tím také pomůžeme.
Kolik tepla pokryje potřebu vytápění domu?
To závisí na klimatických podmínkách regionu a na vlastnostech jak celého domu, tak každé vytápěné místnosti zvlášť. Odkaz vás zavede na online kalkulačka pro výpočet tohoto tepelného výkonu – obsahuje také podrobný popis výpočetního algoritmu.
- Dalším parametrem je jmenovitý výkon stávajícího kotle. Měli byste cítit rozdíl mezi touto a předchozími hodnotami, protože jsou často zaměňovány.
- Období činnosti kotle.
— U pevných paliv se jedná o dobu dohoření hromady dřeva, známou majitelům ze servisních zkušeností, tedy dobu, kdy kotel skutečně dodává teplo do společného „prasátka“.
— Pro elektrický – doba, po kterou je kotel naprogramován na provoz během období zvýhodněného nočního tarifu.
- Účinnost kotle bude nutné zjistit v technickém popisu modelu. Někdy psáno ve zkratce Účinnost, někdy označovaný řeckým písmenem η.
- Poslední dvě pole kalkulátoru jsou teplotní režim topného systému. To znamená, že teplota v přívodním potrubí na výstupu z kotle a ve „zpětném“ potrubí na vstupu do něj.
Nyní stačí stisknout klávesu “VYPOČÍTAT. “ – a výsledek bude uveden v litrech a metrech krychlových. Od této minimální hodnoty „tancují“ již při výběru vhodného modelu tepelného akumulátoru. Takové zařízení zaručeně zajistí nejhospodárnější provoz topného systému.
Chcete se dozvědět více o termoakumulátorech? Takhle…
Výše byly samozřejmě uvedeny velmi stručné informace o těchto užitečných zařízeních. Ale pokud vás téma zajímá, pak na stránkách našeho portálu je podrobný článek, který odhaluje mnoho nuancí, včetně těch, které se týkají rozmanitosti návrhy tepelných akumulátorů a schémata potrubí v různých topných systémech a zásobování teplou vodou.
