خزان تراكم ، خزان عازلة ، مجمع حرارة. ماهو الفرق؟

أكبر عيب في غلايات الوقود الصلب هو دورانها: عند الحمل الأقصى والاحتراق ، يتم الوصول إلى ذروة الطاقة الحرارية (غالبًا ما تكون مفرطة) ، والتي تنخفض باستمرار إلى 0 (توهين كامل) ويتم تجديدها بحمل وقود جديد. لا تسمح دورة التدوير هذه بنظام تدفئة مستقر وسريع ودقيق.

إن تسهيل نقل الحرارة غير المتكافئ لمراجل TT يسمح لخزان العازلة (وهو أيضًا تراكم الحرارة) ، والذي يتراكم الحرارة الزائدة أثناء التشغيل الذروة لوحدة الغلاية. ومع ذلك ، هناك العديد من الفروق الدقيقة في اختيار وحساب الحجم المطلوب لمراكم الحرارة.

ما هو خزان عازلة لغلاية الوقود الصلب

الخزان العازل (أيضًا تراكم الحرارة) هو خزان بحجم معين مملوء بسائل تبريد ، والغرض منه هو تجميع الطاقة الحرارية الزائدة ثم توزيعها بشكل أكثر عقلانية لتدفئة المنزل أو توفير إمداد بالماء الساخن (DHW) ).

ما هو عليه وما مدى فعاليته

في أغلب الأحيان ، يتم استخدام الخزان العازل مع غلايات الوقود الصلب ، والتي تتميز بدورة معينة ، وهذا ينطبق أيضًا على غلايات TT طويلة الاحتراق. بعد الاشتعال ، يزداد انتقال الحرارة للوقود في غرفة الاحتراق بسرعة ويصل إلى قيم الذروة ، وبعد ذلك يتم إطفاء توليد الطاقة الحرارية ، وعندما يتلاشى ، عندما لا يتم تحميل دفعة جديدة من الوقود ، يتوقف تمامًا .

الاستثناءات الوحيدة هي غلايات الوقود ذات التغذية التلقائية ، حيث يحدث الاحتراق بنفس نقل الحرارة بسبب الإمداد المنتظم بالوقود.

مع مثل هذه الدورة ، خلال فترة التبريد أو الاضمحلال ، قد لا تكون الطاقة الحرارية كافية للحفاظ على درجة حرارة مريحة في المنزل. في الوقت نفسه ، خلال فترة ذروة إنتاج الحرارة ، تكون درجة الحرارة في المنزل أعلى بكثير من درجة الحرارة المريحة ، ويتدفق جزء من الحرارة الزائدة من غرفة الاحتراق ببساطة إلى المدخنة ، وهي ليست الأكثر كفاءة و الاستخدام الاقتصادي للوقود.

رسم تخطيطي مرئي لاتصال الخزان العازل يوضح مبدأ تشغيله.

من الأفضل فهم كفاءة الخزان العازل في مثال محدد. واحد م 3 من الماء (1000 لتر) ، عند تبريده بمقدار 1 درجة مئوية ، يطلق حرارة 1-1.16 كيلو وات. لنأخذ كمثال منزل متوسط ​​ببناء تقليدي مكون من طوبتين بمساحة 100 متر مربع ، حيث يبلغ فقدان الحرارة حوالي 10 كيلو واط. تراكم حرارة 750 لتر ، يتم تسخينه بعدة علامات تبويب إلى 80 درجة مئوية وتبريده إلى 40 درجة مئوية ، سيعطي نظام التسخين حوالي 30 كيلو واط من الحرارة. بالنسبة للمنزل المذكور أعلاه ، هذا يساوي 3 ساعات إضافية من تسخين البطارية.

في بعض الأحيان ، يتم استخدام الخزان المؤقت أيضًا مع غلاية كهربائية ، وهذا مبرر عند التسخين ليلا: بتعرفة مخفضة للكهرباء. ومع ذلك ، نادرًا ما يكون هناك ما يبرر مثل هذا المخطط ، نظرًا لأن الخزان ليس مطلوبًا لـ 2 أو حتى 3 آلاف لتر لتجميع كمية كافية من الحرارة للتدفئة أثناء النهار أثناء الليل.

الجهاز ومبدأ العملية

المجمع الحراري عبارة عن خزان أسطواني عمودي محكم الإغلاق ، وأحيانًا يكون معزولًا حراريًا. هو وسيط بين المرجل وأجهزة التدفئة. تم تجهيز الطرز القياسية برباط مكون من زوجين من الفتحات: الزوج الأول - إمداد المرجل والعودة (دائرة صغيرة) ؛ الزوج الثاني هو الإمداد والعودة لدائرة التدفئة ، المطلقة حول المنزل. لا تتداخل الدائرة الصغيرة ودائرة التسخين.

مبدأ تشغيل مجمع الحرارة مع غلاية الوقود الصلب بسيط:

1. بعد إطلاق المرجل ، تضخ مضخة الدوران المبرد باستمرار في دائرة صغيرة (بين المبادل الحراري للغلاية والخزان). يتم توصيل إمداد الغلاية بالأنبوب الفرعي العلوي لمجمع الحرارة ، والعودة إلى الأنبوب السفلي. بفضل هذا ، يتم ملء الخزان العازل بالكامل بسلاسة بالماء الساخن ، دون حركة عمودية واضحة للماء الدافئ.
2. من ناحية أخرى ، يتم توصيل إمداد مشعات التسخين بأعلى الخزان العازل ، ويتم توصيل الإرجاع بالجزء السفلي. يمكن للحامل الحراري أن يدور بدون مضخة (إذا كان نظام التدفئة مصممًا للدوران الطبيعي) ، وبشكل قسري. مرة أخرى ، يقلل مخطط التوصيل هذا الخلط الرأسي ، لذلك ينقل الخزان المؤقت الحرارة المتراكمة إلى البطاريات تدريجياً وبشكل متساوٍ.

إذا تم تحديد الحجم والخصائص الأخرى للخزان العازل لغلاية الوقود الصلب بشكل صحيح ، فيمكن تقليل فقد الحرارة إلى الحد الأدنى ، مما سيؤثر ليس فقط على الاقتصاد في استهلاك الوقود ، ولكن أيضًا على راحة الفرن. يتم الاحتفاظ بالحرارة المتراكمة في مجمع الحرارة المعزول جيدًا لمدة 30-40 ساعة أو أكثر.

علاوة على ذلك ، نظرًا للحجم الكافي ، وهو أكبر بكثير مما هو عليه في نظام التدفئة ، فإن الحرارة المنبعثة تتراكم (وفقًا لكفاءة المرجل). بالفعل بعد 1-3 ساعات من الفرن ، حتى مع التخميد الكامل ، يتوفر مجمع حرارة "مشحون بالكامل".

أنواع الهياكل

صورة	جهاز خزان عازلة	وصف السمات المميزة
	خزان عازل قياسي موصوف مسبقًا مع توصيل مباشر في الأعلى والأسفل.	هذه التصميمات هي الأرخص والأكثر استخدامًا. مناسبة لأنظمة التسخين القياسية ، حيث تحتوي جميع الدوائر على نفس ضغط التشغيل الأقصى المسموح به ، ونفس المبرد ، ولا تتجاوز درجة حرارة الماء المسخن بواسطة المرجل الحد الأقصى المسموح به للمشعات.
خزان عازلة مع مبادل حراري داخلي إضافي (عادة في شكل ملف).	يعد الجهاز المزود بمبادل حراري إضافي ضروريًا عند الضغط العالي لدائرة صغيرة ، وهو أمر غير مقبول لمشعات التدفئة. إذا تم توصيل مبادل حراري إضافي بزوج منفصل من الفتحات ، فيمكن توصيل مصدر حرارة إضافي (ثاني) ، على سبيل المثال ، مرجل TT + غلاية كهربائية. يمكنك أيضًا فصل المبرد (على سبيل المثال: الماء في الدائرة الإضافية ؛ مضاد التجمد في نظام التدفئة)
	خزان تخزين بدائرة إضافية ودائرة أخرى لـ DHW. المبادل الحراري لإمداد الماء الساخن مصنوع من السبائك التي لا تنتهك المعايير والمتطلبات الصحية للمياه المستخدمة في الطهي.	يتم استخدامه كبديل لغلاية مزدوجة الدائرة. بالإضافة إلى ذلك ، تتمتع بميزة إمداد الماء الساخن الفوري تقريبًا ، بينما تتطلب الغلاية ذات الدائرة المزدوجة 15-20 ثانية لإعدادها وتسليمها إلى نقطة الاستهلاك.
تصميم مشابه للتصميم السابق ، ومع ذلك ، فإن المبادل الحراري DHW لا يتم تصنيعه على شكل ملف ، ولكن في شكل خزان داخلي منفصل.	بالإضافة إلى المزايا الموضحة أعلاه ، يزيل الخزان الداخلي القيود المفروضة على سعة الماء الساخن. يمكن استخدام الحجم الكامل لخزان الماء الساخن للاستهلاك المتزامن غير المحدود ، وبعد ذلك الوقت مطلوب للتدفئة. عادةً ما يكون حجم الخزان الداخلي كافيًا لاستحمام 2-4 أشخاص على التوالي.

يمكن أن يحتوي أي نوع من أنواع الخزانات العازلة المذكورة أعلاه على عدد أكبر من أزواج الفوهات ، مما يجعل من الممكن التمييز بين معلمات نظام التسخين حسب المناطق ، بالإضافة إلى توصيل أرضية ساخنة بالماء ، إلخ.

بطاريات الموارد البشرية لأجهزة UPS

يتم تسويق بعض البطاريات على وجه التحديد من قبل الشركة المصنعة كبطاريات لـ UPS. مع نفس الكتلة (وأحيانًا نفس الأبعاد) ، فإن هذه البطاريات ، أثناء التفريغ القصير (10-30 دقيقة) ، تعطي سعة أكبر من البطاريات التقليدية. يمكن أن تكون الزيادة في وقت تشغيل UPS أكثر من 50٪ (مع أوقات تفريغ حوالي 10 دقائق).أثناء عمليات التفريغ طويلة الأمد ، لا تتمتع "بطاريات UPS" هذه بأي ميزة على البطاريات التقليدية.

في CSB وبعض الشركات المصنعة الأخرى ، تم تعيين هذه البطاريات للموارد البشرية (من المعدل الإنجليزي العالي - المعدل العالي ، الطاقة العالية). يمكن بالطبع استخدام هذه البطاريات ليس فقط كبطاريات لـ UPS. إنها مفيدة لجميع التطبيقات التي تتطلب نظام طاقة مضغوطًا بعمر بطارية قصير.

مراجعات لمراكم الحرارة المنزلية للغلايات: مزايا وعيوب

فوائد	سلبيات
استخدام أكثر كفاءة للوقود الصلب ، مما يؤدي إلى زيادة المدخرات	النظام مبرر فقط مع الاستخدام المستمر. في حالة الإقامة المتقطعة في المنزل وإشعال النار ، على سبيل المثال ، فقط في عطلات نهاية الأسبوع ، يستغرق النظام وقتًا للإحماء. في حالة العمل قصير الأجل ، ستكون الفعالية موضع شك.
إطالة أوقات الدورات وتقليل تكرار تعبئة الوقود الصلب	يتطلب النظام دورانًا قسريًا ، يتم توفيره بواسطة مضخة دوران. وفقًا لذلك ، فإن مثل هذا النظام متقلب.
زيادة الراحة بسبب تشغيل نظام التدفئة الأكثر استقرارًا وقابلية للتخصيص	هناك حاجة إلى أموال إضافية لتجهيز نظام التدفئة باستخدام غلاية التدفئة غير المباشرة. تبدأ تكلفة الخزانات العازلة غير المكلفة من 25 ألف روبل + تكاليف الأمان (مولد في حالة انقطاع التيار الكهربائي ومثبت الجهد ، وإلا ، في حالة عدم وجود دوران المبرد ، في أحسن الأحوال ، قد يحدث ارتفاع في درجة حرارة الغلاية وحرقها).
إمكانية توفير الماء الساخن	الخزان العازل ، خاصة سعة 750 لترًا أو أكثر ، كبير الحجم ويتطلب مساحة إضافية 2-4 م 2 في غرفة المرجل.
القدرة على توصيل العديد من مصادر الحرارة ، والقدرة على التمييز بين المبرد	لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة ، يجب أن يكون للغلاية طاقة تزيد بنسبة 40-60٪ على الأقل عن الحد الأدنى المطلوب لتدفئة المنزل.
يعد توصيل الخزان المؤقت عملية بسيطة ، ويمكن إجراؤها دون مشاركة المتخصصين

سلبيات

الحجم الكبير لخزان التخزين يجعل من الصعب تثبيته في مبنى سكني قياسي. الحد الأدنى لسعة التخزين المؤقت حوالي 500 لتر ، وسيتطلب تركيبه 60 سم من المساحة الحرة بارتفاع متر ونصف. سيستغرق استخدام العزل لأعمال البناء 80 سم من مساحة المعيشة. سيكون عرض خزان طن من الماء مترًا واحدًا وارتفاعه مترين ، وهو ما لن يسمح لك على الأرجح بحمله عبر الأبواب ووضعه في الغرفة.

يتطلب تركيب هياكل من هذا النوع تخصيص غرفة منفصلة للفرن. يتم اتخاذ القرار النهائي بشأن إمكانية التثبيت بعد زيارة ممثلي منظمة البناء للموقع.

كيفية اختيار خزان عازلة

حساب الحجم الأدنى المطلوب

أهم عامل يجب تحديده على الفور هو حجم الحاوية. يجب أن تكون كبيرة بقدر الإمكان لتعظيم الكفاءة ، ولكن إلى حد معين بحيث يكون للغلاية طاقة كافية "لشحنها".

يتم حساب حجم الخزان العازل لغلاية الوقود الصلب وفقًا للصيغة:

م = س / (ك * ج * Δt)

• أين، م - كتلة المبرد ، بعد الحساب ، ليس من الصعب تحويلها إلى لترات (1 كجم من الماء ~ 1 dm3) ؛
• س - يتم حساب كمية الحرارة المطلوبة على النحو التالي: طاقة المرجل * فترة نشاطها - فقدان الحرارة في المنزل * فترة نشاط المرجل ؛
• ك - كفاءة المرجل
• ج - السعة الحرارية النوعية لسائل التبريد (للمياه ، هذه قيمة معروفة - 4.19 كيلو جول / كجم * درجة مئوية = 1.16 كيلو واط / م 3 * درجة مئوية) ؛
• Δt - فرق درجة الحرارة في أنابيب الإمداد والعودة للغلاية ، تؤخذ القراءات عندما يكون النظام مستقرًا.

على سبيل المثال ، بالنسبة لمنزل متوسط ​​به عدد 2 من الطوب بمساحة 100 متر مربع ، فإن فقد الحرارة يكون تقريبًا 10 كيلو واط / ساعة.تبعا لذلك ، كمية الحرارة المطلوبة (س) للحفاظ على التوازن = 10 كيلو واط. يتم تسخين المنزل بواسطة غلاية بقدرة 14 كيلو وات بكفاءة 88٪ ، حيث يحترق الحطب خلال 3 ساعات (فترة نشاط الغلاية). تبلغ درجة الحرارة في أنبوب الإمداد 85 درجة مئوية ، وفي أنبوب الإرجاع - 50 درجة مئوية.

تحتاج أولاً إلى حساب كمية الحرارة المطلوبة.

س = 14 * 3-10 * 3 = 12 كيلو واط.

نتيجة لذلك ، م = 12 / 0.88 * 1.16 * (85-50) = 0.336 طن = 0.336 متر مكعب أو 336 لترًا... هذا هو الحد الأدنى المطلوب من سعة المخزن المؤقت. بهذه السعة ، بعد احتراق الإشارة المرجعية (3 ساعات) ، سوف يتراكم مجمع الحرارة ويوزع 12 كيلو وات من الحرارة. بالنسبة لمثال المنزل ، هذه أكثر من ساعة إضافية من البطاريات الدافئة في علامة تبويب واحدة

وفقًا لذلك ، تعتمد المؤشرات على جودة الوقود ، ونقاء المبرد ، ودقة البيانات الأولية ، وبالتالي ، من الناحية العملية ، قد تختلف النتيجة بنسبة 10-15 ٪.

آلة حاسبة لحساب الحد الأدنى من سعة تخزين الحرارة المطلوبة

عدد المبادلات الحرارية

المبادلات الحرارية الداخلية النحاسية لخزان التخزين.
بعد اختيار الحجم ، الشيء الثاني الذي يجب الانتباه إليه هو وجود المبادلات الحرارية وعددها. يعتمد الاختيار على الرغبات ومتطلبات ثاني أكسيد الكربون ومخطط توصيل الخزان. بالنسبة لأبسط نظام تسخين ، يكفي نموذج فارغ بدون مبادلات حرارية.

ومع ذلك ، إذا تم التخطيط للدورة الطبيعية في دائرة التسخين ، فستكون هناك حاجة إلى مبادل حراري إضافي ، لأن دائرة المرجل الصغيرة لا يمكن أن تعمل إلا مع الدوران القسري. يكون الضغط بعد ذلك أعلى مما هو عليه في دائرة تسخين الدورة الدموية الطبيعية. مطلوب أيضًا مبادلات حرارية إضافية لتوفير إمدادات المياه الساخنة أو لتوصيل التدفئة تحت الأرضية.

الضغط الأقصى المسموح به

عند اختيار خزان عازل بمبادل حراري إضافي ، انتبه لأقصى ضغط تشغيل مسموح به ، والذي لا ينبغي أن يكون أقل من أي من دوائر التسخين. تم تصميم نماذج الخزانات التي لا تحتوي على مبادلات حرارية بشكل عام للضغوط الداخلية التي تصل إلى 6 بار ، وهو أكثر من كافٍ لمعدل ثاني أكسيد الكربون.

مادة الحاوية الداخلية

في الوقت الحالي ، هناك خياران لتصنيع الخزان الداخلي:

• لينة الكربون الصلب - مطلية بطبقة مقاومة للتآكل مقاومة للتآكل ، لها تكلفة أقل ، وتستخدم في الموديلات الرخيصة ؛
• الفولاذ المقاوم للصدأ - أغلى ثمناً ، لكنها أكثر موثوقية ودائمة.

تقوم بعض الشركات المصنعة أيضًا بتثبيت حماية إضافية للجدار في الحاوية. غالبًا ما يكون هذا ، على سبيل المثال ، قضيبًا مغنيسيومًا أنويدًا في وسط الخزان ، والذي يحمي جدران الخزان والمبادلات الحرارية من نمو طبقة من الأملاح الصلبة. ومع ذلك ، فإن هذه العناصر تحتاج إلى تنظيف دوري.

معايير الاختيار الأخرى

بعد تحديد المعايير الفنية الرئيسية ، يمكنك الانتباه إلى المعلمات الإضافية التي تزيد من كفاءة الاستخدام وراحته:

• القدرة على توصيل عنصر تسخين للتدفئة الإضافية من التيار الكهربائي ، بالإضافة إلى أجهزة إضافية مثبتة بوصلة ملولبة أو جلبة (ولكن ليست ملحومة بأي حال من الأحوال) ؛
• وجود طبقة من العزل الحراري - في النماذج الأكثر تكلفة من المجمعات الحرارية ، توجد طبقة من مادة عازلة للحرارة بين الخزان الداخلي والغلاف الخارجي ، مما يساهم في الاحتفاظ بالحرارة لفترة أطول (حتى 4-5 أيام) ؛
• الوزن والأبعاد - تؤثر جميع المعلمات المذكورة أعلاه على وزن وأبعاد الخزان العازل ، لذلك من المفيد أن تقرر مسبقًا كيفية إدخاله في غرفة الغلاية.

حساب تراكم الحرارة

يتطلب حساب سعة التخزين المؤقت عناية فائقة. بادئ ذي بدء ، من الضروري تحديد الأغراض التي سيتم استخدام الحاوية.في حالة تقليل الجمود أثناء تشغيل غلاية الوقود الصلب ، يتم استخدام بعض الصيغ للتشغيل في حالة عدم وجود الكهرباء في المضخات الحرارية - أخرى. بادئ ذي بدء ، ضع في اعتبارك نظامًا به غلاية تعمل بالوقود الصلب.

بدلاً من ذلك ، يمكنك تطبيق أبسط صيغة ، والتي تتيح لك تحديد سعة الخزان تقريبًا ، اعتمادًا على قوة المرجل. على سبيل المثال ، يوصى بتحديد حجم مجمع الحرارة في حدود 40-80 لترًا لكل 1 كيلو وات من طاقة الغلاية. هذه الطريقة بسيطة ولكنها غير موثوقة.

نظرًا لأنه خلال موسم التدفئة ، لا يلزم سوى جزء صغير من إجمالي الطلب على الحرارة ، عند الاستخدام ، مع مراعاة متوسط ​​درجة حرارة الهواء الخارجي أثناء فترة التسخين ، يمكنك تحديد الوضع الأمثل للنظام. للقيام بذلك ، من الضروري حساب السعة وفقًا للصيغة: V = 2246 * ((2.5-Qn / Q)) / (73-0.4 * T) * Qn (Qn هو حمل التسخين المحسوب للكائن ، T هي درجة الحرارة المحسوبة "العودة").

تتطلب المضخة الحرارية مبادئ مختلفة قليلاً لاختيار الخزان العازل. يتم اختيار المجمعات الحرارية لهذه الأنظمة بناءً على مبادئ مختلفة. على سبيل المثال ، لتحسين أداء النظام بمرور الوقت ، يمكنك استخدام نسب 20-25 لترًا من حجم تخزين الحرارة القابل للاستخدام لكل كيلو وات من طاقة المضخة الحرارية.

سيجعل الخزان العازل الذي تم اختياره ومصنعه جيدًا من الممكن ترتيب نظام تدفئة مريح دون استهلاك غير ضروري للكهرباء والوقود والمال.

أشهر الشركات المصنعة والنماذج: الخصائص والأسعار

صن سيستم PS 200

مجمع حرارة قياسي غير مكلف ، مثالي لغلاية تعمل بالوقود الصلب في منزل خاص صغير بمساحة تصل إلى 100-120 متر مربع. حسب التصميم ، هذا خزان عادي ، بدون مبادلات حرارية. حجم الحاوية 200 لتر بأقصى ضغط مسموح به 3 بار. بتكلفة منخفضة ، يحتوي النموذج على طبقة 50 مم من العزل الحراري من مادة البولي يوريثين ، والقدرة على توصيل عنصر تسخين.

سعر: بمعدل 30000 روبل.

Hajdu AQ PT 500 C

من أفضل موديلات الخزانات العازلة بالنسبة لسعرها ، مزودة بمبادل حراري مدمج. الحجم - 500 لتر ، الضغط المسموح به - 3 بار. خيار ممتاز لمنزل بمساحة 150-300 متر مربع مع احتياطي طاقة كبير لغلاية تعمل بالوقود الصلب. يتضمن الخط نماذج بأحجام مختلفة.

من حجم 500 لتر ، تم تجهيز النماذج (اختياريًا) بطبقة من عازل البولي يوريثين الحراري + غلاف مصنوع من الجلد الصناعي. يمكن تركيب عناصر التسخين. يُعرف الطراز بمراجعات المالك الإيجابية للغاية والموثوقية والمتانة. بلد المنشأ: المجر.

التكلفة: 36 الف روبل.

300 مشروع زراعة الشعر 300

خزان عازلة آخر غير مكلف 300 لتر. حسب التصميم ، فهو عبارة عن خزان تخزين بدون مبادلات حرارية إضافية مع أقصى ضغط تشغيل مسموح به يبلغ 6 بار. الجدران الداخلية كما في الحالات السابقة من الصلب الكربوني. يتمثل الاختلاف الرئيسي في طبقة عزل حراري كبيرة وصديقة للبيئة مصنوعة من مادة البوليستر وفقًا لتقنية NOFIRE ، أي مقاومة عالية للحرارة والنار. بلد المنشأ: بيلاروسيا

التكلفة: 39000 روبل.

ACV LCA 750 1 CO TP

خزان عازل عالي الأداء ومكلف 750 لترًا مع مبادل حراري أنبوبي إضافي لإمداد الماء الساخن ، مصمم للغلايات ذات احتياطي طاقة كبير.

الجدران الداخلية مغطاة بالمينا الواقية ، وهناك طبقة عازلة عالية الجودة 100 مم. يتم تثبيت أنود مغنيسيوم داخل الخزان ، مما يمنع تراكم طبقة من الأملاح الصلبة (يوجد 3 أنودات احتياطية في المجموعة). يمكن تركيب عناصر تسخين وأجهزة إضافية. بلد المنشأ: بلجيكا.

التكلفة: 168 الف روبل.

فوائد

من المزايا المهمة لخزانات التخزين القدرة على توصيلها بالعديد من أجهزة التدفئة.

ستتيح لك إضافة منظم الحرارة إلى دائرة العمل ضبط أولوية تشغيل السخانات ، وكذلك إيقاف تشغيلها في حالة وجود درجة حرارة كافية.

تشمل المزايا الإضافية لهذه التصاميم ما يلي:

• زيادة سلامة الهيكل بسبب التشغيل الآلي ؛
• تنظيم درجة حرارة المبنى في كل طابق من طوابقه ؛
• الحد الأدنى من تكاليف توصيل غلايات الغاز أو الوقود الصلب ؛
• سهولة التركيب الإضافي لمضخة حرارية أو مجمعات شمسية.

الأسعار: جدول ملخص

نموذج	الحجم ، ل	ضغط التشغيل المسموح به ، بار	التكلفة ، فرك
Sunsystem PS 200 ، بلغاريا	200	3	30 000
Hajdu AQ PT 500 C ، هنغاريا	500	3	36 000
S-TANK في بريستيج 300 ، بيلاروسيا	300	6	39 000
ACV LCA 750 1 CO TP ، بلجيكا	750	8	168 000

الأنواع الرئيسية للبطاريات

هناك 3 تقنيات رائدة للبطاريات: حمض الرصاص ، القلوية ، وأيون الليثيوم. كل من هذه التقنيات لها مزاياها وعيوبها الفريدة التي تحدد تطبيقها في حالات مختلفة. انظر الروابط لمزيد من التفاصيل حول كل نوع من أنواع البطاريات:

• بادئ حمض الرصاص (السيارات)
• AGM (مختومة)
• هلام مختوم
• هلام مختوم مع أقطاب أنبوبي (OPzV)
• هلام مع نشر لوحات (OPzS سلسلة)
• الجر (عادة مع سائل إلكتروليت)
• كربون

قلوي

حديد النيكل

النيكل والكادميوم

النيكل هيدريد المعادن

ليثيوم أيون (انخفض سعرها مؤخرًا وبطاريات ذات عمر خدمة طويل - ليثيوم - حديد - فوسفات)

بطاريات الرصاص الحمضية

النوع الأكثر شيوعًا من AB هو حمض الرصاص

، سواء مع الإلكتروليت السائل ، أو مختوم (أصبح مؤخرًا أكثر شيوعًا بسبب انخفاض الأسعار).

بطاريات خاصة بألواح قابلة للفرد

لاستخدامها في أنظمة الإمداد بالطاقة المستقلة ، غالبًا ما يتم تجميعها من بطاريات منفصلة بجهد 2 فولت متصلة ببعضها البعض. يتم أيضًا استخدام ABs ذات السعة الأصغر بجهد 6 و 12 فولت ، ولكن في كثير من الأحيان. يتم إنتاج هذه البطاريات بشكل أساسي في أوروبا والولايات المتحدة الأمريكية. إنها باهظة الثمن نسبيًا. في الآونة الأخيرة ، ظهرت مثل هذه البطاريات الصينية الصنع في السوق الروسية. مع نفس الخصائص تقريبًا ، تكون البطاريات الصينية أرخص بكثير (مرة ونصف إلى مرتين).

بطاريات الجر

، كلاهما مع إلكتروليت سائل ومختوم ، مصمم للتشغيل الدوري. تعديلات الدورة العميقة لها معلمات متشابهة. إنها أكثر ملاءمة لأنظمة الإمداد بالطاقة المستقلة. إنها أغلى من البطاريات التقليدية المغلقة ، ولكن لها أيضًا عمر خدمة أطول.

بطاريات الرصاص الحمضية مختومة لها نفس مبدأ التشغيل مثل بطاريات بدء تشغيل السيارات التقليدية. هذه هي التكنولوجيا الأكثر نضجًا ، وبالنسبة لبعض المعلمات الفريدة ، لم يتم العثور على بديل حتى الآن. لا ينبغي التخلص من هذه البطاريات في مدافن النفايات لأنها تحتوي على الرصاص وحمض الكبريتيك شديد السمية. ومع ذلك ، من السهل جدًا إعادة تدويرها ويمكن إعادة استخدام الرصاص. تشحن هذه البطاريات أبطأ بكثير من البطاريات الأخرى (حوالي 5 مرات أبطأ) ، لكنها قادرة على توفير طاقة أكبر بكثير لتزويد المستهلكين الأقوياء بالطاقة.

أكبر عيب لبطاريات الرصاص الحمضية هو وزنها. لهذا السبب ، لديهم أسوأ أداء من حيث كثافة الطاقة المحددة. ومع ذلك ، فإن التوزيع الواسع للعناصر المستخدمة في هذه البطاريات وبساطة إنتاجها لا تحدد استخدامها على نطاق واسع فحسب ، بل تحدد أيضًا سعرًا أقل بكثير.

تمت مناقشة أنواع مختلفة من بطاريات الرصاص الحمضية بالتفصيل في مقالة "أنواع بطاريات الرصاص الحمضية".

البطاريات القلوية

لا تتحمل البطارية الحمضية التفريغ العميق ، ولكنها لا تمانع في إعادة الشحن بأجزاء في كل فرصة.القلوية ، على العكس من ذلك ، لا تحب أن تعطي تيارات عالية ، لكن التيارات التي تبلغ حوالي 1/10 من السعة تكون جاهزة للإعطاء لفترة طويلة وإلى حد الإنهاك. أي أنه لا يسمح فقط بالتفريغ الكامل ، ولكنه يرحب أيضًا بكل طريقة ممكنة (لأنه إذا قمت بشحن بطارية قلوية فارغة الشحن بالكامل ، فلن تكتسب السعة الكاملة - ما يسمى بـ "تأثير الذاكرة" ، والذي يظهر بشكل أكثر وضوحًا في بطاريات النيكل والكادميوم ، تعمل). باختصار ، لا يمكنك شحن / تفريغ بطارية قلوية في أجزاء - فقط "من وإلى". ولكن مع التشغيل السليم (بالإضافة إلى الشحن / التفريغ ، فإنه يعني غسل العلب واستبدال المنحل بالكهرباء مرة واحدة في الموسم) ، تعمل القلويات لمدة تصل إلى 20 عامًا (بتعبير أدق ، 1000-1500 دورة كاملة). أيضًا ، لا يتم شحن البطاريات القلوية جيدًا في التيارات المنخفضة. أي أن التيار يتدفق من خلالها ، لكن لا يوجد شحنة.

وهذا ما يفسر حقيقة أن البطاريات القلوية لا تستخدم على نطاق واسع في أنظمة الإمداد بالطاقة الذاتية ذات مصادر الطاقة المتجددة. بطاريات نيكل كادميوم وهيدريد معدن نيكل محكمة الغلق

يمكن استخدامها في بعض الحالات. على الرغم من أنها أغلى بكثير من تلك الحمضية ، إلا أنها تتمتع بعمر خدمة طويل جدًا ولديها جهد أكثر استقرارًا أثناء عملية التفريغ. يتم استخدامها عادةً في مصادر الطاقة المحمولة أو المحمولة. تسمح لك بتخزين المزيد من الطاقة لكل كيلوغرام من الوزن.

ضربت بطاريات NiMh السوق السائدة في الثمانينيات كبديل أنظف لبطاريات النيكل والكادميوم. تستخدم بطاريات NiCd عنصر الكادميوم عالي السمية في تركيبها ، وبما أن المستهلك العادي لا يفكر حقًا في التخلص من البطاريات المستعملة ، فقد شكل هذا مشكلة كبيرة للبيئة. عيوب بطاريات NiMh هي تفريغها الذاتي المرتفع نسبيًا ، مما يؤدي إلى فقدان ما يقرب من 30٪ من الطاقة في غضون شهر واحد. كما أنها تشحن ما يصل إلى مرتين أطول من بطاريات الليثيوم أو النيكل والكادميوم.

على الرغم من أن المعلمات الكهربائية لبطاريات NiMh ليست جيدة مثل تلك الخاصة بـ NiCd ، إلا أن بطاريات NiMH أكثر استقرارًا وتعاني بدرجة أقل من "تأثير الذاكرة" لبطاريات NiCd. لا تحتاج إلى تفريغها بالكامل قبل إعادة الشحن ، حيث تتطلب بطاريات NiCd ذلك لمنع نمو الكريستال الداخلي الذي يؤدي إلى تكسير علبة بطارية NiCd. بطاريات AA NiMh هي نفسها البطاريات القلوية التقليدية ولذلك فهي الأكثر شيوعًا للاستخدام في الكاميرات الرقمية والكاميرات والمشغلات المحمولة وأجهزة الراديو والمصابيح اليدوية.

تعد بطاريات النيكل والكادميوم والنيكل والحديد التي تحتوي على سائل إلكتروليت أرخص من البطاريات المغلقة ، ولكنها تحتوي على إلكتروليت سائل ، وتنبعث منها غازات عند الشحن ، وتتطلب صيانة دورية وغرفة تهوية خاصة. تكلفة الطاقة المخزنة في دورة الشحن والتفريغ قابلة للمقارنة أو حتى أرخص من بطاريات الرصاص الحمضية المختومة.

نوصي باستخدام بطاريات النيكل والحديد (عادةً ما تُستخدم كبطاريات جر في السيارات الكهربائية ، وكذلك في السكك الحديدية) فقط في حالة واحدة - كجزء من نظام بطارية ديزل مستقل ، حيث يكون مولد الوقود هو المصدر الوحيد من الطاقة. نعلم من تجربتنا أن بطاريات الرصاص الحمضية لا تدوم طويلاً في مثل هذه الأنظمة - الدورات العميقة والشحن المنخفض المزمن يقومان بعملهما القذر. في ظل ظروف التشغيل هذه ، يمكنك تحمل عيوب البطاريات القلوية مثل استحالة الشحن بتيارات منخفضة (يمكنك ضبط أي منها من المولد ، والأفضل إذا كان التيار كبيرًا ، فسيتم شحنه بشكل أسرع) ، وتأثير الذاكرة (ستكون الدورات عميقة فقط) وكفاءة شحن منخفضة. بالنسبة لنظام المولد ، لا يعد تأثير الذاكرة مهمًا - يتم تفريغ البطاريات قدر الإمكان لبدء تشغيل المولد في حالات نادرة قدر الإمكان.

بالنسبة للكفاءة - إذا كان من الممكن شحن البطاريات القلوية بتيار عالٍ ، فإن كفاءتها المنخفضة ستؤتي ثمارها أكثر من خلال وضع تشغيل أكثر كفاءة للمولد. بعد كل شيء ، لإعادة شحن بطاريات الرصاص ، يلزم شحنها بتيارات منخفضة لفترة طويلة ، أي. تسكع المولد تقريبا. وفي حدود الشحن القلوية ، هذه هي درجة حرارة البطاريات ، وكذلك تطور الغاز.

نؤكد مرة أخرى أن البطاريات القلوية ليست مناسبة لكل نظام احتياطي أو مستقل. إذا كانت هناك ألواح شمسية أو توربينات هوائية ، أي المصادر التي تنتج تيارات مختلفة ، بما في ذلك. وليس من المنطقي وضع بطاريات قلوية صغيرة - ستضيع طاقة التيارات الصغيرة ببساطة دون فائدة.

بطاريات الليثيوم أيون والليثيوم بوليمر

إنها واحدة من أحدث التقنيات وتتطور بشكل أسرع من غيرها. هناك العديد من الاختلافات في العمليات الكيميائية لتقنيات الليثيوم أيون ، لكن مناقشتها ليست مغطاة هنا. تستخدم بطاريات الليثيوم أيون على نطاق واسع في الأجهزة الإلكترونية الصغيرة مثل الهواتف المحمولة والأدوات ومشغلات الصوت والساعات الإلكترونية وأجهزة المساعد الرقمي الشخصي وأجهزة الكمبيوتر المحمولة. توفر هذه البطاريات طاقة منخفضة بشكل جيد للغاية لفترة طويلة. لديهم كثافة شحنة عالية جدًا ، مما يعني أنه يمكنهم تخزين كمية كبيرة من الطاقة الكهربائية في حجم صغير. ومع ذلك ، فإن هذا التركيز للطاقة يؤدي إلى ضعف بطاريات الليثيوم أيون.

تتطلب كيمياء عملية بطاريات الليثيوم أيون التقيد الصارم بتقنيات التصنيع ، وغالبًا ما يؤدي التلوث في تصنيع هذه البطاريات إلى تدهور البطارية. قد يتذكر الكثيرون تذكر الآلاف من أجهزة الكمبيوتر المحمولة من Dell و Apple في صيف عام 2006 عندما تم العثور على بطارياتهم المصنوعة من سوني تحتوي على ملوثات قد تسبب ارتفاع درجة حرارتها. لا تتحمل بطاريات الليثيوم السخونة الزائدة ، لذلك غالبًا ما تحتوي على دوائر إلكترونية مدمجة تضمن سلامتها من خلال منع الشحن الزائد - تتوقف الشحنة عندما يصل الجهد إلى الحد الأقصى.

بطاريات الليثيوم بوليمر التي تم تطويرها مؤخرًا هي النسخة "الجافة" من بطاريات الليثيوم أيون. يتصرفون بشكل أفضل في درجات الحرارة المرتفعة (أكثر من 25 درجة مئوية) ويسمحون أيضًا بتصنيع بطاريات مسطحة للغاية ، حتى سمك بطاقة الائتمان. نظرًا لطبيعة تكنولوجيا التصنيع ، فإن هذه البطاريات باهظة الثمن ونادرًا ما يكون لها ما يبررها مقارنةً ببطاريات الليثيوم أيون التقليدية.

بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم هي الأنسب لأنظمة الطاقة. انظر الرابط للحصول على معلومات مفصلة عن هذا النوع من البطاريات. يمكنك شراء هذه البطاريات في متجرنا.

في الآونة الأخيرة ، ظهرت في السوق الروسية بطاريات ليثيوم - حديد - فوسفات غير مكلفة نسبيًا يصنعها مصنع Liotech. السعات المنتجة من 250 A * h ، وبالتالي فإن استخدامها محدود من خلال أنظمة قوية نسبيًا من إمدادات الطاقة الذاتية أو الاحتياطية. أيضا ، هناك آراء مختلطة حول هذه البطاريات.

واحدة من أحدث التطورات هي بطاريات تيتانات الليثيوم. لديهم عمر خدمة يصل إلى 25000 ألف دورة.

مخططات الأسلاك والتوصيل

مخطط تصويري مبسط (انقر للتكبير)	وصف
	مخطط الأسلاك القياسي للخزانات العازلة "الفارغة" لمرجل يعمل بالوقود الصلب. يتم استخدامه عندما يكون هناك ناقل حراري واحد في نظام التسخين (في كلتا الدائرتين: قبل الخزان وبعده) ، وهو نفس ضغط التشغيل المسموح به.
	المخطط مشابه للمخطط السابق ، ولكن بافتراض تركيب صمام ثلاثي ترموستاتي. مع مثل هذا الترتيب ، يمكن ضبط درجة حرارة أجهزة التسخين ، مما يجعل من الممكن استخدام الحرارة المتراكمة في الخزان بشكل اقتصادي أكثر.
	مخطط توصيل للمراكم الحرارية مع مبادلات حرارية إضافية.كما ذكرنا أكثر من مرة ، يتم استخدامه في حالة استخدام مبرد مختلف أو ضغط تشغيل أعلى في دائرة صغيرة.
	رسم تخطيطي لتنظيم إمداد الماء الساخن (إذا كان هناك مبادل حراري مقابل في الخزان).
	المخطط الذي يفترض استخدام مصدرين مستقلين للطاقة الحرارية. في المثال ، هذه غلاية كهربائية. ترتبط المصادر بترتيب تنازلي للرأس الحراري (من أعلى إلى أسفل). في المثال ، يأتي أولاً المصدر الرئيسي - غلاية تعمل بالوقود الصلب ، أدناه - غلاية كهربائية إضافية.

كمصدر إضافي للحرارة ، على سبيل المثال ، بدلاً من غلاية كهربائية ، يمكن استخدام سخان كهربائي أنبوبي (TEN). في معظم الموديلات الحديثة ، يتم توفيرها بالفعل لتثبيتها عن طريق شفة أو أداة توصيل. من خلال تثبيت عنصر تسخين في الأنبوب الفرعي المقابل ، يمكنك استبدال الغلاية الكهربائية جزئيًا أو الاستغناء مرة أخرى عن إشعال غلاية الوقود الصلب.

من المهم أن نفهم أن هذه مخططات الأسلاك مبسطة وغير كاملة. لضمان التحكم والمحاسبة والسلامة في النظام ، يتم تثبيت مجموعة أمان في مزود الغلاية. بالإضافة إلى ذلك ، من المهم الاهتمام بتشغيل ثاني أكسيد الكربون في حالة انقطاع التيار الكهربائي منذ ذلك الحين لتشغيل مضخة الدوران ، لا توجد طاقة كافية تولدها المزدوجة الحرارية للغلايات غير المتطايرة. من المرجح أن يؤدي عدم تداول المبرد وتراكم الحرارة في المبادل الحراري للغلاية إلى تمزق الدائرة وإفراغ النظام في حالات الطوارئ ، ومن الممكن أن يحترق المرجل.

لذلك ، من أجل السلامة ، تحتاج إلى الاهتمام بضمان تشغيل النظام على الأقل حتى تحترق الإشارة المرجعية تمامًا. لهذا الغرض ، يتم استخدام مولد ، يتم اختيار قوته اعتمادًا على خصائص المرجل ومدة احتراق إدخال وقود واحد.

الاختلاف عن مخطط التسخين القياسي

نظام مجهز بمجمع حراري لتسخين الماء الساخن يعمل بطريقة مختلفة تمامًا. الجهاز ليس معقدًا ، فهو مركب بسرعة كافية. سيؤدي تثبيته إلى حل العديد من المهام المهمة في وقت واحد لدعم حياة ملكية المنزل.

لكي يعمل النظام بشكل مختلف ، يلزم تركيب خزان تخزين للغلاية مع عزل حراري فعال متعدد الطبقات بين المرجل وخطوط الأنابيب التي من خلالها يندفع الماء إلى المشعات.

يوجد داخل الخزان العديد من المبادلات الحرارية لتزويد الماء الساخن وأنظمة التدفئة. سيبقى الماء الذي يتم تسخينه بواسطة المرجل داخل المجمع ساخنًا لفترة طويلة. سيتم توزيعها تدريجياً من خلال قناتين في وقت واحد: إمدادات المياه والتدفئة.

باستخدام مثال خزان سعة 350 لترًا ، يمكن للمرء أن يتخيل الاقتصاد في استهلاك الوقود. قد يحتوي المجمع الذي يلبي احتياجات التدفئة والمياه الساخنة لأسرة معيارية واحدة على:

• حجم من 350 إلى 3500 لتر ؛
• قطرها من 0.7 م إلى 1.8 م ؛
• ارتفاع من 1.8 متر إلى 5.6 متر.

يتم تثبيت المبادلات الحرارية لإمداد الماء الساخن ونظام التدفئة في المجمع. تتطلب أجهزة السلامة اهتمامًا خاصًا:

• مقياس الضغط؛
• مجموعة الصمامات
• فوهات مخرج الهواء،

بالإضافة إلى ذلك ، المركب مجهز بأجهزة التحكم في درجة الحرارة والضغط. كل هذا يسمح له بتنظيم العمليات المهمة المتعلقة بتوفير الماء الساخن وتدفئة الفضاء.

كيفية الاتصال

يجب على الشخص الذي صادف جهاز أنظمة التدفئة عدة مرات بسهولة إنشاء مجمع حرارة بيديه وإجراء مزيد من التوصيلات. لا ينبغي أن يكون هذا العمل صعبًا جدًا بالنسبة للمبتدئين.

بالكلمات ، يمكن وصف مخطط الاتصال على النحو التالي:

1. أثناء المرور عبر الخزان بالكامل ، يجب أن يمر خط أنابيب عائد عبر مجمع الحرارة ، ويجب توفير مدخل ومخرج بحجم بوصة ونصف بوصة في نهايته
2. أولاً ، يتم توصيل المرجل والخزان ببعضهما البعض. بينهما يجب أن يكون هناك مضخة دورانية تنقل الماء من البرميل إلى صمام الإغلاق وخزان التمدد والسخان.
3. تم تركيب مضخة الدوران وصمام الإغلاق أيضًا على الجانب الثاني
4. من الضروري توصيل خط الإمداد بالقياس مع الخط السابق ، ولكن الآن لم يتم تثبيت مضخات الحرارة

تجدر الإشارة إلى أنه بهذه الطريقة يتم توصيل مجمع الحرارة بنظام تدفئة يعمل على أساس غلاية واحدة فقط. إذا زاد عددهم ، سيصبح المخطط أكثر تعقيدًا.

يجب أن تكون الحاوية مجهزة بالإضافة إلى ذلك بميزان حرارة ومستشعرات ضغط بالداخل وصمام انفجار. من خلال تراكم الحرارة باستمرار ، يمكن أن يسخن البرميل بمرور الوقت. يجب تخفيف الضغط الزائد بشكل دوري لمنع الانفجار.

تراكم الحرارة وأنواع مختلفة من أنظمة التدفئة

يمكن تركيب مجمع الحرارة مع أنظمة التدفئة المختلفة. من خلال التفاعل مع كل منهم ، فإنه يوفر عددًا من المزايا ويؤتي ثماره بسرعة.

الأكثر شيوعًا هي مراكم الحرارة ، التي يتم تركيبها جنبًا إلى جنب مع معدات التدفئة التي تعمل على الوقود الصلب ، حيث تكون كمية المخلفات ضئيلة. بعد رفع الكفاءة إلى أقصى حد ممكن ، قاموا بتسخين مشعات التدفئة بسرعة كبيرة ، والتي سرعان ما تبلى. من الأفضل توفير جزء من الطاقة المولدة واستخدامه عند الحاجة بالفعل.

تعد تعرفة الكهرباء الليلية المزدوجة مشكلة لأصحاب الغلايات الكهربائية. وبالتالي ، في النهار ، سوف يقوم مجمع الحرارة بتجميع الحرارة في حد ذاته بتكلفة أكثر ملاءمة ، وفي الليل سيعطيها لنظام التدفئة.

يتم استخدام تركيبات مماثلة في أنظمة متعددة الدوائر ، وتوزيع المياه بين الدوائر. إذا تم تركيب الفتحات على ارتفاعات مختلفة ، فمن الممكن استخراج المياه بدرجات حرارة مختلفة.

خيارات التحديث

بالنظر إلى أبسط مجمع حرارة بيديه ، من المحتمل أن يفكر الشخص الحاصل على تعليم هندسي في خيارات تحديثه. يمكن القيام بذلك بالطرق التالية:

• تم تثبيت مبادل حراري آخر أدناه ، يمكن من خلاله تجميع الطاقة التي يتلقاها المجمع الشمسي.
• من الممكن تقسيم المساحة الداخلية للخزان إلى عدة أقسام ، والتواصل مع بعضها البعض ، بحيث يكون التقسيم الطبقي للسائل حسب درجة الحرارة أكثر وضوحًا
• لإنفاق الأموال على العزل الحراري أم لا - الجميع يقرر بنفسه. لكن بضعة سنتيمترات من رغوة البولي يوريثان ستقلل بشكل كبير من فقد الحرارة.
• من خلال زيادة عدد الأنابيب الفرعية ، سيكون من الممكن تركيب الوحدة على أنظمة تدفئة أكثر تعقيدًا مع عدة دوائر تعمل بشكل مستقل.
• يمكن عمل مبادل حراري إضافي تتراكم فيه مياه الشرب

فيديو - تراكم الحرارة في منزل به صندوق نيران دوري

https://youtube.com/watch؟v=rgMQG7RLCew

تلخيص لما سبق

يمكن للجميع على الإطلاق جمع مراكم الحرارة بأيديهم. ليست هناك حاجة له ​​لشراء معدات باهظة الثمن ، ويتكون النموذج الأبسط من المكونات التي يمتلكها الشخص الجيد دائمًا في المرآب أو المخزن.

يمكن لجميع أولئك الذين لا يثقون في الأجهزة محلية الصنع أن يتعرفوا على مجموعة واسعة من الطرز في الأسواق. تكلفتها أكثر من مقبولة ، والأموال المستثمرة تؤتي ثمارها بسرعة.