暖房ボイラー用の蓄熱器：装置、タイプ、接続原理

蓄熱器の使用

タンクの容量を計算する方法はいくつかあります。実際の経験では、平均して、暖房機器1キロワットあたり25リットルの水が追加で必要であることが示されています。蓄熱器を備えた暖房システムを含む固形燃料ボイラーの効率は84％に向上します。燃焼ピークの平準化により、最大30％のエネルギー資源が節約されます。

家庭用温水の供給にタンクを使用する場合、ピーク時に中断することはありません。夜間、ニーズがゼロになると、タンク内の冷却剤が熱を蓄積し、朝には再びすべてのニーズを満たします。

発泡ポリウレタン（ポリウレタンフォーム）によるデバイスの信頼性の高い断熱により、温度を節約できます。さらに、発熱体を取り付けることが可能であり、緊急時に希望の温度にすばやく「追いつく」のに役立ちます。

断面蓄熱器

次の場合は蓄熱をお勧めします。

• お湯の需要が高い。 5人以上が住んでいて、2つのバスルームが設置されているコテージでは、これは生活条件を改善するための本当の方法です。
• 固形燃料ボイラーを使用する場合。アキュムレータは、最大負荷の時間帯に暖房装置の動作をスムーズにし、余分な熱を取り除き、沸騰を防ぎ、固体燃料を置く間の時間を増やします。
• 昼と夜に別々の料金で電気エネルギーを使用する場合。
• 電気エネルギーを蓄えるために太陽電池または風力電池が設置されている場合。
• 循環ポンプの熱供給システムで使用する場合。

このシステムは、ラジエーターや床暖房で暖房される部屋に最適です。その利点は、さまざまなソースから受け取ったエネルギーを蓄積できることです。複合エネルギー供給システムを使用すると、特定の期間に熱を取得するための最適なオプションを選択できます。

要約すると、バッファータンクを使用することの長所と短所は何ですか？

蓄熱器を備えた自律型固体燃料暖房システムの明らかな「利点」には、次のものがあります。

• 固体燃料のエネルギーポテンシャルは、可能な限り最大限に活用されます。これにより、ボイラー設備の効率が大幅に向上します。
• システムの操作には、燃料をボイラーに搭載する回数を減らすことから、さまざまな加熱回路の操作モードの制御を自動化する可能性を広げることまで、人の介入がはるかに少なくて済みます。
• 固形燃料ボイラー自体は、過熱に対する信頼できる保護を受けます。
• システムの操作はよりスムーズで予測可能になり、さまざまな部屋を暖房するための差別化されたアプローチを提供します。
• 古いものを解体することなく、追加の熱エネルギー源の立ち上げを含め、システムをアップグレードするための十分な機会があります。
• ほとんどの場合、家庭での給湯の問題も同時に解決されます。

不利な点は非常に独特であり、あなたはそれらにも注意する必要があります：

• バッファータンクを備えた暖房システムは、非常に大きな慣性が特徴です。これは、ボイラーの最初の点火の瞬間から公称動作モードに達するまでに多くの時間が必要になることを意味します。冬に所有者が週末にのみ訪問するカントリーハウスでこれが正当化される可能性は低いです-そのような状況では、急速な暖房が必要です。
• 蓄熱器はかさばり、重い（特に水で満たされた場合）構造です。十分なスペースと十分に準備された強固な基盤が必要です。そして-暖房ボイラーの近く。これは、すべてのボイラー室で可能というわけではありません。さらに、荷降ろしによる配達、および多くの場合、コンテナを部屋に持ち込むことも困難です（ドアを通過しない場合があります）。これはすべて事前に考慮に入れる必要があります。
• 不利な点は、そのような装置の非常に高い価格を含み、それは時々ボイラーのコストを超えることさえあります。ただし、この「マイナス」は、燃料のより合理的な使用によって期待される節約効果を明るくします。
• 固形燃料ボイラーの銘板出力（または他の熱源の合計出力）が家の効率的な暖房に必要な計算値の少なくとも2倍である場合にのみ、蓄熱器はその正の品質を完全に明らかにします。そうでなければ、バッファ容量の取得は不採算と見なされます。

固形燃料ボイラーを備えたシステムの動作原理

燃料の燃焼中に放出された熱は、パイプラインを介して熱交換器を介してレジスターまたはラジエーターに入ります。これらは本質的に同じ熱交換器であり、熱を受け取らないだけですが、逆に周囲の物体に熱を与えます。一般的に、暖房室への空気。

冷却すると、冷却液（バッテリー内の水）が下降し、ボイラー熱交換器回路に再び流れ込み、そこで再び加熱されます。このようなスキームでは、熱の大きな損失ではないにしても、大きな損失に関連する少なくとも2つのポイントがあります。

• ボイラーからレジスターへの冷却剤の直接移動方向と冷却剤の急速冷却。
• 暖房システム内の少量の冷却剤。これにより、安定した温度を維持できなくなります。
• ボイラー回路内の冷却液の温度を常に高く維持する必要があります。

そのようなアプローチは無駄としか言えないことを理解することが重要です。結局のところ、燃料を敷設するとき、最初に敷地内の高い燃焼温度で、空気は非常に急速に暖まります

しかし、燃焼が止まるとすぐに部屋の暖房も終わり、その結果、クーラントの温度が再び下がり、部屋の空気が冷えます。

蓄熱器を備えた暖房システムはどのように機能しますか？

ボイラーを加熱するための蓄熱器は、固体燃料をボイラーにロードする間の時間を増やすように設計された加熱システムの一部です。空気が入らない貯水池です。それは断熱されており、かなり大きな体積を持っています。蓄熱器には常に暖房用の水があり、回路全体を循環します。もちろん、不凍液はクーラントとしても使用できますが、それでもコストが高いため、TAのある回路では使用されません。

これに加えて、 暖房システムの充填 不凍液を備えた蓄熱器では、そのようなタンクは住宅の敷地内に配置されているため、意味がありません。そして、それらのアプリケーションの本質は、回路内の温度が常に安定していることを保証することであり、したがって、システム内の水は暖かいです。仮設住宅のカントリーハウスで暖房に大型の蓄熱器を使用することは実用的ではなく、小さな貯水池からはほとんど意味がありません。これは、暖房システムの蓄熱器の動作原理によるものです。

• TAはボイラーと暖房システムの間にあります。ボイラーが冷却液を加熱すると、TAに入ります。
• 次に、水はパイプを通ってラジエーターに流れます。
• 戻りラインはTAに戻り、すぐにボイラーに戻ります。

TAが蓄熱の主要な機能を実行するには、これらのストリームを混合する必要があります。難しさは、常に暑さが上がり、寒さが下がる傾向があるという事実にあります。熱の一部が蓄熱器の底に沈むような条件を作る必要があります 暖房システムとクーラントを加熱しました リターンライン。タンク全体の温度が均一になっている場合は、完全に充電されていると見なされます。

ボイラーにロードされたすべてのものを発射した後、ボイラーは動作を停止し、TAが機能します。循環が続き、ラジエーターを通して部屋に徐々に熱を放出します。これはすべて、燃料の次の部分が再びボイラーに入るまで起こります。

暖房用の蓄熱が少ない場合、回路内の冷却液の量が多くなるため、蓄熱は非常に短時間持続しますが、バッテリーの暖房時間は長くなります。一時的な住居に使用することの短所：

• ウォームアップ時間が長くなります。
• 回路の容量が大きいため、不凍液を充填するコストが高くなります。
• より高い設置コスト。

ご存知のように、ダーチャに到着するたびにシステムを満たし、水を抜くのは少なくとも面倒です。タンクだけでも300リットルになることを考えると、週に数日はそのような対策をとっても意味がありません。

追加の回路がタンクに組み込まれています-これらは金属製のスパイラルパイプです。らせん状の液体は、家を暖房するための蓄熱器の冷却剤と直接接触していません。これらは輪郭にすることができます：

• DHW;
• 低温暖房（暖かい床）。

したがって、最も原始的な単一回路ボイラーまたはストーブでさえ、ユニバーサルヒーターになることができます。それは家全体に必要な熱とお湯を同時に提供します。したがって、ヒーターの性能を最大限に活用します。

製造条件下で製造されたシリアルモデルには、追加の熱源が組み込まれています。これらもスパイラルであり、電気加熱要素と呼ばれるだけです。多くの場合、それらはいくつかあり、さまざまなソースから機能します。

• 回路;
• ソーラーパネル。

このような加熱は追加のオプションを指し、必須ではありません。自分の手で加熱するための蓄熱器を作成する場合は、これを考慮してください。

蓄熱器：動作の目的と原理

蓄熱器の目的で、すべてが多かれ少なかれ明確です-それは 暖房システムの構成 ボイラーが何らかの理由で水を加熱できない瞬間の温水。さらに、このデバイスの操作における副作用の1つは、エネルギー資源を節約できることです。蓄熱器をタイムリーに放電できるようにすると、エネルギー消費量を20％削減できます。そして、これは私たちの時代では、私を信じて、それほど少なくはありません。ちなみに、必要に応じて、任意のボイラーを備えた暖房システムにそのようなデバイスをインストールできます-しかし、あなたが我慢しなければならない1つの欠点があります-これらはその寸法です（特別な部屋（炉がない場合） ）、それからそれはかなり多くの使用可能な領域を取ります）。

固形燃料ボイラー用蓄熱器写真

固形燃料ボイラーの蓄熱器は、基本的に単純に機能します。実際、ボイラーの運転中に最も加熱された冷却剤が入る、大きくて断熱性の高い貯蔵タンクです。おかげで、 それが暖房システムに衝突すること ステークから最初に、その中の水は常に高速で更新され、最高温度になります。燃料不足のためにボイラーが停止すると、メインパイプラインで冷却された水が徐々に高温の冷却剤をタンクからシステムに押し出し始めます。これにより、中断のない運転が保証されます。このデバイスのリソースは限られており、長い間十分ではないことを理解する必要があります。しかし、適切なシステム設定と建物の高品質の断熱により、暖かい夜が提供されます！

写真を加熱するための蓄熱器

3アクセサリー

ボイラーのバッファータンクは、外部断熱材を備えた従来の金属バレルの形で提供されます

非常にシンプルなデザインにもかかわらず、このユニットは非常に効率的で経済的であり、これは暖房システムで非常に重要です。

そのような装置が正しく機能するためには、それがどの要素で構成され、それらがすべてどの機能を実行するかを知る必要があります。

スパイラル熱交換器。この要素は、一度に複数のタイプの熱媒体（強力な太陽集熱器、ヒートポンプ）を備えた暖房システムに接続されているモデルにのみインストールされます。その製造には、ステンレス鋼のみが使用されます。
容量の大きいタンク。エナメル板金またはステンレス鋼で利用できます。特別なパイプがタンクから出ており、 システムへの接続を目的としています 暖房および熱発生器

その操作の期間はタンクが作られている材料に依存することを理解することが重要です。
内蔵DHWコイル。いくつかの最新モデルは、充填されたクーラントの加熱温度を維持することに加えて、家庭用に水を加熱します。

日曜大工の蓄熱器：プロセスの図と説明

自分の手で蓄熱器を作成する場合は、次のことを行う必要があります。

1. 容量の計算を実行します。
2. 適切な設計を決定します-コンテナは円筒形または長方形にすることができます。
3. 必要な材料とコンポーネントを準備します。
4. デバイスを組み立てて、漏れがないか確認します。
5. コンテナを暖房システムに接続します。

タンクの容量は、ボイラーのシャットダウン中に部屋の熱がどれだけ続くかを決定します。写真は、100m²の部屋の体積の計算を示しています。

加熱されたクーラントを保管するための最適な保管場所は、底が凸状の円筒形タンクです。このフォームを使用すると、かなりの量の水を保管できます。このような容器は工場でのみ製造できます。

ホームマスターは、機会を見つけて既製のコンテナを使用すれば、作業を大幅に容易にします。これには、次のものを使用できます。

1. ガスの貯蔵および輸送のためのシリンダー。
2. 圧力下での操作を目的とした未使用の容器。
3. 鉄道輸送の空気圧システムに設置されたレシーバー。

しかし、もちろん、自家製のタンクの使用も許容されます。それらの製造には、少なくとも3mmの厚さの板金が使用されます。容器の中には、直径2〜3cmの8〜15メートルの銅管が、らせん状に事前に曲げられて配置されています。タンクの上部には温水を排出するためのパイプが配置され、下部には冷水用のパイプが配置されています。それぞれに、流体の流れを制御するためのタップが装備されています。

蓄熱の通常の動作は、内部の高温および低温の冷却剤の動き、つまりバッテリーを「充電」する時間に基づいています。それは厳密に水平に、そして「排出」時に垂直に実行されるべきです。

このような動きを確実にするには、いくつかの簡単なルールに従う必要があります。

1. ボイラー回路は、循環ポンプを介して貯蔵タンクに接続する必要があります。
2. 加熱システムには、独立したポンプユニットと三方弁を含むミキサーを使用して作動油が供給されます。これは、貯蔵タンクから必要な量の水を取り出します。
3. ボイラー回路に設置されているポンプユニットは、作動油を加熱装置に供給するユニットよりも効率が劣ることはありません。

蓄熱器の加温

コンテナはどのように断熱されていますか？為に この問題の解決策は最高です 厚さが60〜80mmの玄武岩ウールを考えてみましょう。発泡スチロールまたは押出ポリスチレンフォームはお勧めしません。脱脂綿が使用されるもう一つの理由は、その防火性です。タンクと板金製の金属ケーシングの間に断熱材が取り付けられています。塗装する必要があります。

蓄熱器とは何ですか？それは何のためですか？

蓄熱器は、黒鋼製の密閉型鋼製断熱タンクで、熱源と熱の消費者を接続するために、上部に2本、下部に2本の分岐パイプがあります。暖房レビュー用の蓄熱器は、これが効果的な装置であることを示しています。そして、それは熱源（ボイラー）が放出する余分なエネルギーを蓄積するのに役立ちます。

暖房用蓄熱器

したがって、固形燃料ボイラーが燃料負荷から完全燃焼まで最適な燃焼モード（フルパワー）で動作する場合、最大の効果が得られます。したがって、結果として生じる熱は暖房システムに入ります。しかし、システムは必ずしも必要ではありません とても暑い。暖房システムの緩衝能力が存在するのはこれらの目的のためです。

蓄熱器の選択

TAは、暖房システムを設計するときに選択されます。熱エンジニアは、適切な蓄熱器の選択を支援します。ただし、サービスを利用できない場合は、ご自身で選択する必要があります。これを行うのは難しくありません。

固形燃料ボイラー用蓄熱器

このデバイスを選択するための主な基準は、次のとおりと見なされます :

• 暖房システムの圧力;
• バッファータンクの容量。
• 外形寸法と重量;
• 追加の熱交換器を備えた機器。
• 追加のデバイスをインストールする可能性。

暖房システムの水圧（圧力）が主な指標です。高いほど、暖房の効いた部屋は暖かくなります。

このパラメータを考慮して、固体燃料ボイラー用の蓄熱器を選択するときは、それに耐えることができる最大圧力に注意が払われます。写真の固形燃料ボイラー用蓄熱器はステンレス製で、高水圧に耐えることができます。バッファ容量

運転中に暖房システムの熱を蓄積する能力は、それに依存します。大きいほど、コンテナに蓄積される熱が多くなります。ここでは、制限を無限に上げることは無意味であることを考慮する必要があります。しかし、水が標準よりも少ない場合、デバイスはそれに割り当てられた熱蓄積の機能を単に実行しません。したがって、蓄熱器を正しく選択するには、そのバッファ容量を計算する必要があります。それがどのように行われるかについては、少し後で説明します。

バッファータンクの容量。運転中に暖房システムの熱を蓄積する能力は、それに依存します。大きいほど、コンテナに蓄積される熱が多くなります。ここでは、制限を無限に上げることは無意味であることを考慮する必要があります。しかし、水が標準よりも少ない場合、デバイスはそれに割り当てられた熱蓄積の機能を単に実行しません。したがって、蓄熱器を正しく選択するには、そのバッファ容量を計算する必要があります。少し後で、それがどのように実行されるかが示されます。

外形寸法と重量。これらは、TAを選択する際の重要な指標でもあります。特にすでに建てられた家では。暖房用蓄熱器の計算を行い、設置場所への配送を行う場合、設置自体に問題がある場合があります。全体の寸法に関しては、標準の出入り口に収まらない場合があります。さらに、大容量のTA（500リットルから）が別の基盤に設置されています。水で満たされた巨大なデバイスはさらに重くなります。これらのニュアンスを考慮に入れる必要があります。しかし、抜け道を見つけるのは簡単です。この場合、固形燃料ボイラー用の2つの蓄熱器が購入され、バッファータンクの総量は暖房システム全体で計算されたものと等しくなります。

追加の熱交換器を備えた機器。家に給湯システムがなく、ボイラーに独自の給湯回路がない場合は、追加の熱交換器を備えたTAをすぐに購入することをお勧めします。南部地域に住む人々にとっては、太陽集熱器をTAに接続すると便利です。これは、家の中で追加の無料の熱源になります。暖房システムの簡単な計算により、蓄熱器に追加の熱交換器がいくつあるかがわかります。

追加のデバイスをインストールする可能性。これは、発熱体（管状電気ヒーター）、計装（計装）、 安全弁およびその他の装置、デバイス内のバッファタンクの中断のない安全な動作を保証します。たとえば、ボイラーの緊急減衰の場合、加熱システム内の温度は発熱体によって維持されます。スペースヒーターの量によっては、快適な温度が得られない場合がありますが、システムの霜取りを確実に防ぐことができます。

計装の存在により、暖房システムで発生した可能性のある問題にタイムリーに注意を向けることができます

重要

暖房用の蓄熱器を選択するときは、その断熱性に注意してください。それは受けた熱の保存に依存します。

蓄熱器の配管スキーム

あなたがこの記事に興味を持っているなら、おそらくあなたは暖房用の蓄熱器を作ってそれを自分で結ぶことに決めたと思います。あなたはたくさんの接続スキームを思いつくことができます、主なことはすべてがうまくいくということです。回路で発生するプロセスを正しく理解していれば、かなり実験することができます。 HAをボイラーに接続する方法は、システム全体の動作に影響します。まず、蓄熱器を使用した最も単純な暖房方式を分析しましょう。

単純 TA配管図

この図では、クーラントの移動方向がわかります。

上向きの移動は禁止されていますのでご注意ください。これを防ぐために、TAとボイラーの間のポンプは、タンクに立っているものよりも大量の冷却剤をポンプで送る必要があります。この場合にのみ、供給からの熱の一部となる十分な引き込み力が形成されます

このような接続方式の欠点は、回路の加熱時間が長いことです。それを減らすには、ボイラー加熱リングを作成する必要があります。次の図で確認できます。

この場合にのみ、供給からの熱の一部となる十分な引き込み力が形成されます。このような接続方式の欠点は、回路の加熱時間が長いことです。それを減らすには、ボイラー加熱リングを作成する必要があります。次の図で確認できます。

ボイラー加熱回路を備えたTA配管方式

加熱回路の本質は、ボイラーがTAからの水を設定レベルまで暖めるまで、サーモスタットがTAからの水を混合しないことです。ボイラーが暖機されると、供給の一部はTAに送られ、一部は貯水池からの冷却液と混合されてボイラーに入ります。したがって、ヒーターは常にすでに加熱された液体で動作し、その効率と回路の加熱時間を増加させます。つまり、バッテリーはより早く暖まります。

暖房システムに蓄熱器を設置するこの方法では、ポンプが機能しないときに回路をオフラインモードで使用できます。

この図は、TAをボイラーに接続するためのノードのみを示していることに注意してください。ラジエーターへの冷却液の循環は別の方法で発生し、TAも通過します。 2つのバイパスが存在するため、2回安全にプレイできます。

2つのバイパスが存在するため、2回安全にプレイできます。

• ポンプが停止し、下部バイパスのボールバルブが閉じている場合、チェックバルブがアクティブになります。
• ポンプが停止して逆止弁が故障した場合、循環は下部バイパスを介して実行されます。

原則として、そのような構造ではいくつかの単純化を行うことができます。チェックバルブは流れ抵抗が大きいため、回路から除外することができます。

重力システム用の逆止弁なしのTA配管方式

この場合、ライトが消えたら、手動でボールバルブを開く必要があります。このような配線では、TAはラジエーターのレベルより上にある必要があります。システムが重力で動作することを計画していない場合は、以下に示すスキームに従って、蓄熱器を備えた暖房システムの配管を実行できます。

強制循環回路のTA配管方式

TAでは、水の正しい動きが作成されます。これにより、ボールを上から始めて、ボールを次々と暖めることができます。おそらく、光がない場合はどうすればよいのかという疑問が生じます。これについては、暖房システムの代替電源に関する記事で説明しました。それはより経済的でより便利になります。結局のところ、重力回路は大断面のパイプでできており、その上、必ずしも便利な傾斜を観察する必要はありません。パイプと付属品の価格を計算し、設置のすべての不便さを比較検討し、すべてをUPSの価格と比較すると、代替電源を設置するというアイデアは非常に魅力的になります。

固形燃料ボイラーと蓄熱器を備えたスキーム

このスキームでは、TAはボイラーと加熱回路の間の中間リンクです。冷却剤は固形燃料ボイラーで加熱され、すぐに供給される安全グル​​ープを通過します。低温腐食に対する保護が提供されます。循環ポンプは、ボイラー入口の温度が65°Cに達するまで、バイパスを介して閉回路で冷却液をポンプで送ります。

ボイラー入口の水温が65°C未満の場合、ボイラー内を通るパイプの壁に凝縮水が現れ始めます。これは腐食の増加につながり、デバイスはすぐに故障します。

その後、バイパスのバルブが閉じ、クーラントが貯蔵タンク内の水を加熱し始めます。燃料が燃え尽きた後、ボイラー回路は閉じられます。柵が始まる 暖房回路へのクーラント タンクの上から。その温度は、温水を冷たい戻り水で希釈するサーモスタット三方弁によって調整されます。すべての暖房ラジエーターを通過した後、水は蓄熱器の下部に戻ります。システムは閉じられ、媒体は循環ポンプによって移動されます。

蓄熱の主な機能

蓄熱器の動作原理

蓄熱器には、次のような多くの便利な機能があります。

• ユーザーに温水を提供する。
• 暖房された部屋の温度レジームの正規化;
• 暖房費を同時に削減しながら、暖房システムの効率を向上させます。
• 複数の熱源を1つの回路に結合する可能性。
• ボイラーが生成する余剰エネルギーの蓄積など。

そのすべての利点とともに、蓄熱器には2つの欠点しかありません。

• 蓄積された温かい液体のリソースは、使用するタンクの容量に直接依存しますが、どのような状況でも厳密に制限され、すぐに終了するため、追加の加熱システムを配置する問題を検討する必要があります。
• ボイラー室など、大型のドライブを設置するには多くのスペースが必要です。

固形燃料ボイラー用蓄熱槽WIRBELCAS-500固形燃料ボイラーの効率的な運転と蓄熱槽の充電装置設置方式