Accumulateur de chaleur pour chaudière

Caractéristiques de l'installation d'accumulateurs de chaleur

Tous les travaux d'installation sont effectués selon un projet préalablement approuvé conformément aux recommandations du fabricant de l'équipement de chauffage.

Dans ce cas, il est nécessaire de prendre en compte les caractéristiques des travaux d'installation:

1. La surface du réservoir de stockage doit impérativement être isolée des pertes de chaleur.
2. Des thermomètres doivent être installés sur les canalisations par lesquelles l'eau circule (sortie et entrée).
3. Les réservoirs d'accumulateurs d'un volume supérieur à 500 litres dans la plupart des cas ne passent pas par la porte. Dans de tels cas, des structures pliables doivent être utilisées ou plusieurs batteries plus petites doivent être installées.
4. Au point le plus bas du réservoir, l'installation d'un canal de drainage n'interférera pas. Cela vous sera utile lorsque vous devrez vider complètement l'eau.
5. Sur les canalisations par lesquelles l'eau pénètre dans le réservoir, il est conseillé d'installer des filtres à mailles. Ils empêcheront les grosses inclusions de pénétrer à l'intérieur (crasses de soudure, minéraux entrés dans le système, etc.).
6. Si une vanne n'est pas prévue dans la partie supérieure du réservoir pour évacuer l'air, elle doit être installée en haut du tuyau de sortie.
7. Il est nécessaire de monter un manomètre et une soupape de sécurité sur la ligne à côté de la batterie.

Si vous êtes propriétaire d'une chaudière à combustible solide et que vous n'avez pas encore acheté d'accumulateur de chaleur, pensez-y. Vous prolongerez non seulement la durée de vie de votre équipement de chauffage, mais vous économiserez également considérablement sur le carburant.

Fonctionnalité des accumulateurs de chaleur

Le principe de fonctionnement de l'équipement est que pendant le fonctionnement de la chaudière, une partie de la chaleur est utilisée pour chauffer le liquide de refroidissement à partir d'un réservoir supplémentaire. Le réservoir connecté a une bonne isolation thermique et retient parfaitement la chaleur reçue. Une fois la chaudière éteinte, l'eau du système de chauffage se refroidit et les dispositifs de contrôle allument la pompe qui fournit de l'eau chaude à partir du réservoir de stockage.

Ces cycles se poursuivent tant que la température de l'eau du réservoir supplémentaire reste suffisamment élevée. La durée totale de fonctionnement de l'installation sans allumage de la chaudière dépend du volume du ballon supplémentaire. En pratique, il permet de chauffer chambres de quelques heures à 2 jours.

L'accumulateur de chaleur remplit les fonctions suivantes :

1. Accumule la chaleur provenant de la chaudière du système et la libère au fil du temps pour chauffer les pièces de la pièce.
2. Empêche la possibilité de surchauffe de la chaudière en éliminant l'excès de chaleur de l'échangeur.
3. Permet de combiner facilement différents appareils de chauffage (électrique, gaz, combustible solide) dans un système commun.
4. Aide à améliorer le fonctionnement des équipements de chauffage, à réduire la consommation de carburant et à améliorer l'efficacité.
5. Dans les systèmes avec chaudières à combustible solide, cela vous permet d'exclure la surveillance constante de l'état des équipements de chauffage. En chauffant le liquide de refroidissement dans un réservoir supplémentaire, les propriétaires peuvent oublier la nécessité de charger constamment du carburant dans la chaudière.
6. C'est une source d'eau chaude pour les besoins domestiques.

Schéma du système de chauffage

Dans cet exemple, on peut voir à quel point un système de chauffage avec un accumulateur de chaleur est rentable.

Supposons qu'une chaudière d'une capacité de 10 kW soit installée dans le système de chauffage. Le bois de chauffage doit être chargé toutes les 3 heures. Cela ne rentre pas dans les plans des propriétaires. Pour allonger les pauses entre les charges, il est nécessaire d'utiliser une chaudière plus grande. Mais dans ce cas, l'ébullition du liquide de refroidissement est possible, car le système n'aura pas le temps d'évacuer toute la chaleur générée.

La connexion d'un accumulateur de chaleur d'une capacité d'environ 200 litres résout facilement le problème. L'équipement vous permet d'accumuler 110 kW d'énergie, sous réserve de charges complètes et fréquentes de la chaudière. Par la suite, la chaleur accumulée maintiendra une température ambiante confortable pendant environ 10 heures.Il n'est pas nécessaire de charger la chaudière en combustible pendant tout ce temps.

Qu'est-ce qu'une capacité tampon d'accumulateur de chaleur et son objectif.

Le but de l'accumulateur de chaleur (TA) sera plus facile à décrire avec plusieurs exemples de tâches.

Première tâche. Le système de chauffage est basé sur une chaudière à combustible solide. Il n'est pas possible de surveiller en permanence la température du liquide de refroidissement à l'alimentation et de jeter du bois de chauffage à temps, de sorte que la température d'alimentation dépasse ce dont nous avons besoin ou tombe en dessous de la norme. Comment s'assurer que la température de liquide de refroidissement requise est maintenue ?

Tâche deux. La maison est chauffée par une chaudière électrique. La fourniture d'électricité est à double tarif. Comment réduire les dépenses énergétiques en réduisant la consommation d'énergie pendant la journée et en augmentant la nuit ?

Tâche trois. Il existe un système de chauffage dans lequel la chaleur est générée par des générateurs de chaleur fonctionnant avec différents types de combustibles et d'énergie - par exemple. gaz, électricité, énergie solaire (capteurs solaires), énergie du sol (pompe à chaleur). Comment assurer leur bon fonctionnement sans déperdition de chaleur générée quand on n'en a pas besoin, tout en apportant de la chaleur à la maison lors des pics de consommation d'énergie ?

Sans entrer vraiment dans la théorie du génie thermique, pour tous les problèmes, une solution se propose sous la forme d'installer un réservoir tampon dans le système, qui servirait de réservoir pour le liquide de refroidissement et dans lequel sa température serait maintenue à une température donnée. niveau. C'est cette capacité tampon qui est l'accumulateur de chaleur. Pour résoudre ces problèmes, l'accumulateur de chaleur est généralement inclus dans la "pause" du système avec la formation de la chaudière et des circuits de chauffage. Le schéma conditionnel pour inclure un accumulateur de chaleur dans le système de chauffage est illustré dans la figure ci-dessous.

Riz. Schéma de principe de l'inclusion d'un ballon tampon (accumulateur de chaleur)

Pour les différentes manières d'inclure un ballon tampon dans le système de chauffage, voir l'article "Schémas de raccordement de l'accumulateur de chaleur".

Actuellement, les accumulateurs de chaleur sont le plus souvent utilisés dans les systèmes de chauffage avec des chaudières à combustible solide. Dans ces systèmes, l'utilisation d'un accumulateur de chaleur permet de charger moins souvent le combustible, pour assurer un apport de chaleur confortable, quelles que soient les fluctuations de la température du liquide de refroidissement à la sortie de la chaudière. Les réservoirs tampons sont souvent installés avec des chaudières électriques pour économiser de l'argent grâce à un tarif de nuit réduit et dans des systèmes combinés avec l'utilisation simultanée de chaudières à combustible solide et électriques. Un accumulateur de chaleur (TA) peut être utile dans les systèmes avec chaudières à gaz, en particulier lorsque la puissance calorifique minimale de la chaudière dépasse la charge thermique de l'objet. Du fait des périodes plus longues de "chargement" du TA (échauffement du fluide caloporteur), il est possible d'éviter le "clocking" de la chaudière.

En plus d'être utilisé comme réservoir tampon, TA remplit la fonction de séparateur hydraulique. Cette propriété d'accumulateur de chaleur est particulièrement recherchée dans les systèmes avec des générateurs de chaleur fonctionnant sur différents types d'énergie (y compris alternative). En règle générale, ces sources de chaleur fonctionnent sur des caloporteurs spéciaux qui ne permettent pas le mélange avec d'autres types, nécessitent un régime thermique et hydraulique unique, souvent incompatible avec les régimes du circuit de chauffage (radiateur, chauffage au sol). Par exemple, la plage de température d'une pompe à chaleur est généralement

5°C, et dans le circuit de distribution de chaleur la plage de température peut être beaucoup plus grande (10-20°C). Pour séparer les circuits, l'accumulateur de chaleur peut être équipé d'échangeurs de chaleur intégrés supplémentaires.

Comment calculer le volume d'un accumulateur de chaleur

Si vous le souhaitez, il est facile de trouver des méthodes de calcul du volume d'un accumulateur de chaleur sur Internet, mais aucune ne me convenait.

Certains "spécialistes" recommandent de multiplier la puissance maximale de la chaudière existante en kilowatts par un certain coefficient, et ce coefficient sur différents sites diffère d'un facteur de deux ou plus - de 25 à 50. À mon avis, c'est un non-sens complet.Tout simplement parce que le résultat obtenu n'a rien à voir avec votre maison particulière, ni avec vos souhaits, à quelle fréquence vous souhaitez chauffer la chaudière.

La technique normale prend en compte tous les facteurs : le climat de votre région, l'isolation thermique de la maison et vos idées sur le confort. Dans le bon sens, ce calcul devra également être effectué plusieurs fois pour différentes conditions de température et choisir le volume maximal de l'accumulateur de chaleur. Et, soit dit en passant, la puissance de la chaudière dans la méthodologie correcte est obtenue à la suite de calculs, et non selon le principe "ce que c'était, c'était mis comme ça". Mais tout cela est assez compliqué et convient mieux aux chaufferies qu'aux ménages privés.

Je l'ai fait beaucoup plus facilement. J'ai fait le calcul de l'accumulateur de chaleur pour une chaudière à combustible solide comme suit.

1. Il est nécessaire d'estimer la quantité de chaleur dont la maison a besoin par jour. C'est la partie la plus difficile et responsable du travail. Encore une fois, vous pouvez vous plonger dans les calculs (dans les manuels des universités de construction, vous pouvez trouver toutes les méthodes nécessaires). Mais, si possible, il est plus facile et plus fiable d'effectuer une mesure directe - simplement en chauffant la maison par temps froid et en mesurant la quantité de combustible utilisée. Ma maison est relativement petite - un peu moins de 100 mètres carrés. m, et assez chaud. De ce fait, il s'est avéré qu'à une température extérieure d'environ 0 degrés, pour maintenir une température confortable, il faut une marge conséquente de 50 kWh, pour - 10 degrés - 100 kWh, pour - 20 degrés - 150 kWh.
2. Le choix d'une chaudière est très simple. Les chaudières les plus courantes ont une puissance d'environ 25 kW et avec une charge maximale, elles donnent cette puissance d'environ 3 heures. Par conséquent, un petit bois donne environ 75 kWh de chaleur. Pour une température nulle, donc, même une charge complète sera trop pour moi. Et pour -20 degrés, il suffira de chauffer 2 fois par jour. Cette option me convient parfaitement.
3. Maintenant, le volume réel de l'accumulateur de chaleur. La capacité calorifique de l'eau est de 4,2 kJ par litre par degré. la température maximale dans l'accumulateur de chaleur est de 95 degrés, la température confortable de l'eau dans le système de chauffage est de 55 degrés. C'est 40 degrés de différence. En d'autres termes, 1 litre d'eau dans un réservoir de stockage de chaleur peut stocker 168 kJ de chaleur, soit 46 Wh. Et 1000 litres, respectivement - 46 kWh. Il s'ensuit que pour économiser la chaleur d'une charge complète de la chaudière, j'ai besoin d'un accumulateur de chaleur de 1500 litres. Tout est en stock. En fait, il en faut un peu moins, mais après avoir étudié les prix des ballons tampons, j'ai décidé de négliger cela.

Ce calcul signifie qu'en cas de fortes gelées, je dois chauffer la chaudière deux fois par jour et en cas de très fortes gelées trois fois. De plus, cela doit être fait uniformément tout au long de la journée : le matin et le soir ou le matin, en début de soirée et avant le coucher. Et quand il n'y a pas de grosses gelées, je ne chauffe la chaudière qu'une seule fois - à tout moment de la journée.

Bien sûr, si vous mettez un accumulateur de chaleur encore plus volumineux, vous pouvez vous rendre la vie encore plus confortable. Mais ici, vous devez déjà faire face au fait qu'un gros baril a besoin de beaucoup d'espace.

Avantages et inconvénients

Un système de chauffage avec accumulateur de chaleur, dans lequel une installation à combustible solide sert de source de chaleur, présente de nombreux avantages :

• Confort accru dans la maison, car après la combustion du fioul, le système de chauffage continue de chauffer la maison avec l'eau chaude de la citerne. Pas besoin de se lever au milieu de la nuit et de charger une portion de bois de chauffage dans le foyer.
• La présence d'un récipient protège la chemise d'eau de la chaudière de l'ébullition et de la destruction. Si l'électricité est brusquement coupée ou que les têtes thermostatiques installées sur les radiateurs coupent le liquide de refroidissement en raison de l'atteinte de la température souhaitée, la source de chaleur chauffera l'eau du réservoir. Pendant ce temps, l'alimentation électrique peut être rétablie ou le générateur diesel sera démarré.
• L'alimentation en eau froide de la conduite de retour vers l'échangeur de chaleur en fonte chauffée au rouge est exclue après l'activation soudaine de la pompe de circulation.
• Les accumulateurs de chaleur peuvent être utilisés comme séparateurs hydrauliques dans le système de chauffage (flèches hydrauliques). Cela rend le fonctionnement de toutes les branches du circuit indépendant, ce qui permet des économies supplémentaires d'énergie thermique.

Le coût d'installation plus élevé de l'ensemble du système et les exigences de placement de l'équipement sont les seuls inconvénients de l'utilisation de réservoirs de stockage. Cependant, ces investissements et inconvénients seront suivis de coûts d'exploitation minimes à long terme.

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Calcul de la capacité de l'accumulateur de chaleur

La méthode par laquelle le calcul est effectué peut être différente selon le schéma d'application. Voici un exemple de schéma de calcul :

1. Détermination de la charge maximale de carburant. Par exemple, le foyer contient 20 kg de bois de chauffage. 1 kg de bois de chauffage est capable de générer 3,5 kWh d'énergie. Ainsi, lors de la combustion d'un signet de bois de chauffage, la chaudière dégagera 20 3,5 = 70 kWh de chaleur. Le temps pendant lequel un signet complet brûle peut être déterminé empiriquement ou calculé. Si la puissance de la chaudière est par exemple de 25 kW 70:25=2,8 h.
2. La température du liquide de refroidissement dans le système de chauffage. Si le système est déjà installé, il suffit de mesurer la température à l'entrée et à la sortie et de déterminer la perte de chaleur.
3. Détermination de la fréquence de téléchargement souhaitée. Par exemple, il est possible de charger le matin et le soir, mais il n'est pas possible d'entretenir la chaudière le jour et la nuit.

Calcul de l'accumulateur de chaleur

Si pendant une heure, la perte de chaleur d'une pièce, par exemple, est de 6,7 kW, alors pendant une journée, elle sera de 160 kW. Dans l'exemple considéré, cela revient à un peu plus de deux signets de carburant. Comme défini ci-dessus, une charge de bois de chauffage brûle pendant environ 3 heures, libérant 70 kWh d'énergie thermique.

Le besoin pour chauffer la maison est de 6,7 3 = 20,1 kWh, le stock du ballon de stockage sera de 70-20,1 = 49,9, soit environ 50 kWh. Cette énergie est suffisante pour une période de 50 : 6,7, soit environ 7 heures, ce qui signifie que deux zaklakhs complets et un incomplet sont nécessaires par jour.

Sur la base de ces calculs, après avoir envisagé plusieurs options, nous nous arrêtons à ceci: à 23h00, un chargement incomplet est effectué, à 6h00 et 18h00 - complet. Si vous dessinez un graphique du niveau de charge de l'accumulateur de chaleur, vous pouvez voir que la charge maximale tombe à 60 kWh à 9 heures.

Puisque 1 kWh=3600 kJ, la réserve devrait être de 60 3600=216000 kJ d'énergie thermique. Marge de température (différence entre l'indice d'eau maximum et l'indice d'alimentation requis) 95-57=38°C. La capacité calorifique de l'eau est de 4,187 kJ. Ainsi, 216000 / (4.187 38) \u003d 1350 kg. Dans ce cas, le volume requis de l'accumulateur de chaleur sera de 1,35 m3.

L'exemple considéré donne une idée générale de la façon dont la capacité du réservoir de stockage est calculée. Dans chaque cas individuel, il est nécessaire de prendre en compte les caractéristiques du système de chauffage et les conditions de son fonctionnement.

Caractéristiques de l'installation d'un accumulateur de chaleur

Avant d'installer l'équipement, une conception détaillée doit être établie. Il est nécessaire de prendre en compte toutes les exigences des fabricants d'équipements de chauffage. Lors de l'installation d'un réservoir de stockage, les règles suivantes doivent être respectées :

• La surface du conteneur doit avoir une isolation thermique fiable.
• Des thermomètres doivent être installés à l'entrée et à la sortie pour surveiller la température de l'eau.
• Les réservoirs volumétriques ne rentrent le plus souvent pas dans la porte. S'il n'est pas possible de rentrer le réservoir avant la fin de la construction, vous devrez utiliser une option pliable ou plusieurs réservoirs plus petits.
• Il est souhaitable d'avoir un filtre grossier sur le tuyau d'admission.
• Une soupape de sécurité et un manomètre doivent être installés à côté du réservoir. Le réservoir lui-même devrait également avoir une soupape d'aération.
• Il doit être possible de vidanger l'eau du réservoir.

L'utilisation d'un accumulateur de chaleur dans un système avec une chaudière à combustible solide augmente l'efficacité du générateur de chaleur et sa durée de vie, et permet également une consommation de combustible plus économique. La possibilité d'un remplissage plus rare de combustible rend l'utilisation de la chaudière de chauffage plus pratique pour le consommateur. Le calcul de la capacité requise du ballon de stockage doit tenir compte du type de chaudière, des caractéristiques du système de chauffage et de ses conditions de fonctionnement.

Malgré la simplicité de l'appareil, et les avantages évidents de l'utilisation d'accumulateurs de chaleur, ce type d'équipement n'est pas encore très courant. Dans cet article, nous allons essayer de parler de ce qu'est un accumulateur de chaleur et des avantages que son utilisation dans les systèmes de chauffage apporte.

L'utilisation d'accumulateurs de chaleur

Il existe plusieurs méthodes pour calculer le volume d'un réservoir. L'expérience pratique montre qu'en moyenne, 25 litres d'eau supplémentaires sont nécessaires pour chaque kilowatt d'équipement de chauffage. L'efficacité des chaudières à combustible solide, qui comprend un système de chauffage avec un accumulateur de chaleur, passe à 84%. Grâce au nivellement des pics de combustion, jusqu'à 30% des ressources énergétiques sont économisées.

Lors de l'utilisation de ballons pour la fourniture d'eau chaude sanitaire, il n'y a pas d'interruption pendant les heures de pointe. La nuit, lorsque les besoins sont réduits à zéro, le liquide de refroidissement dans le réservoir accumule de la chaleur et le matin fournit à nouveau tous les besoins en totalité.

L'isolation thermique fiable de l'appareil avec du polyuréthane expansé (mousse de polyuréthane) vous permet d'économiser la température. De plus, il est possible d'installer des éléments chauffants, ce qui permet de «rattraper» rapidement la température souhaitée en cas d'urgence.

Accumulateur de chaleur sectionnel

Le stockage de chaleur est recommandé en cas de :

• forte demande en eau chaude. Dans un chalet où vivent plus de 5 personnes, et où deux salles de bain sont installées, c'est un vrai moyen d'améliorer les conditions de vie ;
• lors de l'utilisation de chaudières à combustible solide. Les accumulateurs lissent le fonctionnement des équipements de chauffage pendant l'heure de plus grande charge, éliminent l'excès de chaleur, empêchent l'ébullition et augmentent également le temps entre la pose de combustible solide;
• lors de l'utilisation de l'énergie électrique à des tarifs distincts pour le jour et la nuit ;
• dans les cas où des batteries solaires ou éoliennes sont installées pour stocker l'énergie électrique ;
• lorsqu'il est utilisé dans le système d'alimentation en chaleur des pompes de circulation.

Ce système est parfait pour les pièces chauffées par des radiateurs ou un chauffage au sol. Ses avantages sont qu'il est capable d'accumuler l'énergie reçue de différentes sources. Le système d'alimentation en énergie combinée vous permet de choisir l'option la plus optimale pour obtenir de la chaleur dans un laps de temps donné.

1 Données initiales pour la conception

Microdistrict
construit avec neuf deux, trois et
quatre sections de neuf étages
bâtiments. Le plan de coupe est indiqué sur
figure 3.1. Chaque appartement dispose de :
évier avec mitigeur, lavabo avec
robinet, bain avec robinet et douche.
La hauteur du plancher typique du bâtiment est acceptée
3 mètres. Nombre de personnes dans l'appartement
déterminé en fonction de la norme de la surface totale
pour une personne F= 17 m2.
Nombre total d'habitants dans une section
bâtiments seront 147 personnes, dans le microdistrict

3822 personnes.

Général
zone utile des bâtiments résidentiels du microdistrict
est de 64650 m2.
Température extérieure estimée
pour la conception de systèmes de chauffage
.
Température de l'eau du réseau pour un point
fracture à haute température
graphiques de la ligne d'approvisionnement
,
dans le pipeline de retour
.
Estimation de la température de l'eau du réseau dans
pipeline d'approvisionnement
,
dans le pipeline de retour
.
Température du robinet d'eau froide
l'eau à l'entrée du chauffe-eau
.
Température de sortie d'eau chaude
chauffe-eau
.
Pression urbaine garantie
alimentation en eau à l'entrée de la centrale de chauffage
.

Caractéristiques de conception de l'accumulateur de chaleur

L'appareil est un récipient cylindrique en acier inoxydable ou en acier noir. Les dimensions du conteneur dépendent de son volume, qui varie de plusieurs centaines à plusieurs dizaines de milliers de litres. Du fait des volumes importants, un tel dispositif est difficile à placer dans une chaufferie existante, il est donc souvent nécessaire de le compléter.Il existe des modèles avec isolation thermique d'usine et des conteneurs sans elle.

Lors de l'installation d'un accumulateur de chaleur, il faut tenir compte du fait que l'épaisseur de l'isolant est de 10 cm, après quoi un revêtement en cuir est placé sur le dessus du réservoir. À l'intérieur du réservoir se trouve un liquide de refroidissement qui, lorsque le combustible est brûlé dans la chaudière, chauffe rapidement et retient la chaleur pendant longtemps grâce à la couche isolante. Une fois que la chaudière a cessé de fonctionner, l'accumulateur dégage sa chaleur dans la pièce en la chauffant. Pour cette raison, il ne sera pas nécessaire d'allumer la chaudière aussi souvent qu'avant.

Selon leur dispositif, les capacités de l'accumulateur de chaleur sont :

• avec une chaudière interne. Cette conception a été créée pour fournir au logement de l'eau chaude à partir d'une source autonome;
• avec un ou deux échangeurs de chaleur ;
• vide (sans liquide de refroidissement).

Des trous filetés sont prévus pour connecter le variateur à la chaudière et au système de chauffage de la maison.

Contexte

Il se trouve qu'il y a quelque temps, j'ai acheté une maison privée à une "distance éloignée de la civilisation". L'éloignement de la civilisation est déterminé principalement par le fait qu'il n'y a en principe pas de gaz. Et la puissance autorisée du raccordement électrique ne permet pas techniquement de chauffer la maison à l'électricité. La seule véritable source de chaleur en hiver est l'utilisation de combustibles solides. Autrement dit, la maison était équipée d'un poêle, que l'ancien propriétaire chauffait au bois et au charbon.

Si quelqu'un a de l'expérience dans l'utilisation du poêle, il n'est pas nécessaire de lui expliquer que cette activité nécessite une surveillance constante. Même par temps pas trop froid, il est impossible de déposer du bois de chauffage dans le poêle une fois et de «l'oublier». Si vous mettez trop de bois de chauffage, la maison deviendra chaude. Et après l'épuisement du carburant, la maison se refroidira encore rapidement. Bon gré mal gré, pour maintenir une température confortable, il faut constamment ajouter un peu de bois de chauffage. Et en cas de fortes gelées, le poêle ne peut pas être laissé sans surveillance même pendant 3-4 heures. Si vous ne voulez pas vous réveiller le matin dans une chambre froide, soyez gentil au moins une fois par nuit pour aller aux fourneaux...

Bien sûr, je n'avais aucune envie de travailler comme chauffeur. Et j'ai donc immédiatement commencé à réfléchir à un moyen de chauffage plus pratique. Bien sûr, s'il était impossible d'utiliser du gaz ou de l'électricité, seul un système de chauffage à combustible solide moderne, composé d'une chaudière à combustible solide, d'un accumulateur de chaleur et de l'automatisation la plus simple pour allumer et éteindre la pompe de recirculation, pourrait devenir ainsi.

Pourquoi une chaudière moderne est-elle meilleure qu'un poêle conventionnel ? Il prend beaucoup moins de place, vous pouvez y mettre plus de combustible, il permet une meilleure combustion de ce combustible à charge maximale et, théoriquement, avec son aide, vous pouvez laisser la majeure partie de la chaleur dans la maison et ne pas la rejeter dans la cheminée. Mais contrairement à un poêle, une chaudière à combustible solide est pratiquement impossible à utiliser sans accumulateur de chaleur. J'écris à ce sujet avec tant de détails car je connais de nombreuses personnes qui ont essayé de chauffer la maison avec de telles chaudières, en les connectant directement aux tuyaux de chauffage. Rien de bon ne leur est arrivé.

Qu'est-ce qu'un accumulateur de chaleur ou, comme on l'appelle aussi, un ballon tampon ? Dans le cas le plus simple, il ne s'agit que d'un grand baril d'eau dont les parois ont une bonne isolation thermique. La chaudière chauffe l'eau dans ce tonneau en deux ou trois heures de son fonctionnement. Et puis cette eau chaude circule dans le système de chauffage jusqu'à ce qu'elle refroidisse. Au fur et à mesure qu'elle refroidit, la chaudière doit être rallumée. L'accumulateur de chaleur le plus simple peut être facilement fabriqué par n'importe quel soudeur. Mais moi, après quelques délibérations, j'ai abandonné cette idée et j'en ai acheté une toute faite. Depuis que je vis en Ukraine, je me suis tourné vers la société Teplobak et je ne l'ai jamais regretté : ici, les réservoirs d'accumulation sont fabriqués de manière professionnelle et de très haute qualité.

Selon le volume de l'accumulateur de chaleur, la puissance de la chaudière et la quantité de chaleur dont la maison a besoin, la chaudière ne doit pas être chauffée en permanence, mais une ou deux fois par jour, voire une fois tous les deux ou trois jours.

Calcul du volume du ballon tampon de la chaudière

La solution la plus optimale à cette tâche sera de confier sa mise en œuvre à des chauffagistes. Le calcul du volume d'un accumulateur de chaleur pour l'ensemble du système de chauffage d'une maison privée nécessite de prendre en compte divers facteurs connus d'eux seuls. Malgré cela, des calculs préliminaires peuvent être effectués indépendamment. Pour cela, outre des connaissances générales en physique et en mathématiques, vous aurez besoin d'une calculatrice et d'une feuille de papier vierge.

On retrouve les données suivantes :

• puissance de la chaudière, kW ;
• durée de combustion active du carburant ;
• puissance thermique de chauffage de la maison, kW;
• efficacité de la chaudière ;
• température dans les conduites d'alimentation et de retour.

Prenons un exemple de calcul préliminaire. Surface chauffée - 200 m 2. Durée de combustion active de la chaudière - 8 heures, température du liquide de refroidissement pendant le chauffage - 90 ° C, dans le circuit de retour - 40 ° C. Puissance thermique estimée des pièces chauffées - 10 kW. Avec de telles données initiales, le dispositif thermique recevra 80 kW (10 × 8) d'énergie.

Nous effectuons un calcul de la capacité tampon d'une chaudière à combustible solide en fonction de la capacité calorifique de l'eau :

où : m est la masse d'eau dans le réservoir (kg) ; Q est la quantité de chaleur (W) ; ∆t est la différence de température de l'eau dans le tuyau d'alimentation et de retour (°С) ; 1,163 est la capacité thermique spécifique d'eau (W / kg ° С) .

Calcul de la capacité tampon d'une chaudière à combustible solide

En remplaçant les nombres dans la formule, nous obtenons 1375 kg d'eau ou 1,4 m 3 (80000 / 1,163 × 50). Ainsi, pour un système de chauffage domestique d'une superficie de 200 m 2, il est nécessaire d'installer un TA d'une capacité de 1,4 m 3. Connaissant ce chiffre, vous pouvez vous rendre en toute sécurité au magasin et voir quel accumulateur de chaleur est acceptable.

Dimensions, prix, équipement, fabricant sont déjà facilement déterminés. En comparant les facteurs connus, il n'est pas difficile de faire un choix préliminaire d'un accumulateur de chaleur pour une maison. Un tel calcul est pertinent dans le cas où la maison est construite, le système de chauffage a déjà été installé. Le résultat du calcul indiquera s'il est nécessaire de démonter les portes en raison des dimensions du TA. Après avoir évalué la possibilité de l'installer dans un lieu permanent, le calcul final de l'accumulateur de chaleur pour une chaudière à combustible solide installée dans le système est effectué.

Après avoir collecté des données sur le système de chauffage, nous effectuons des calculs selon la formule :

où : W est la quantité de chaleur nécessaire pour chauffer le liquide de refroidissement m est la masse d'eau c est la capacité calorifique ∆t est la température de chauffage de l'eau

De plus, vous aurez besoin de la valeur de k - l'efficacité de la chaudière.

A partir de la formule (1) on trouve la masse : m = W/(c×∆t) ( 2 )

Le rendement de la chaudière étant connu, on affine la formule (1) et on obtient W = m×c×∆t×k ( 3 ) à partir de laquelle on trouve la masse d'eau corrigée m = W/(c×∆t×k ) ( 4 )

Considérons comment calculer un accumulateur de chaleur pour une maison. Une chaudière de 20 kW est installée dans le système de chauffage (indiqué dans les données du passeport). Le signet de carburant brûle en 2,5 heures. Chauffer une maison nécessite 8,5 kW/1 heure d'énergie. Cela signifie que pendant l'épuisement d'un onglet, 20 × 2,5 \u003d 50 kW seront reçus

8,5 × 2,5 = 21,5 kW seront dépensés pour le chauffage des locaux

L'excédent de chaleur généré50 - 21,5 = 28,5 kW est stocké dans le HE.

La température à laquelle le liquide de refroidissement est chauffé est de 35 ° C. (La différence de température dans les tuyaux d'alimentation et de retour. Elle est déterminée par mesure pendant le fonctionnement du système de chauffage). En remplaçant les valeurs souhaitées dans la formule (4), nous obtenons 28500 / (0,8 × 1,163 × 35) = 874,5 kg

Ce chiffre signifie que pour économiser la chaleur générée par la chaudière, il faut disposer de 875 kg de liquide de refroidissement. Pour ce faire, vous avez besoin d'un réservoir tampon pour l'ensemble du système d'un volume de 0,875 m 3. De tels calculs légers facilitent le choix d'un accumulateur de chaleur pour les chaudières de chauffage.

Conseils. Pour un calcul plus précis du volume de la capacité tampon, il est préférable de contacter des spécialistes.

Choisir un accumulateur de chaleur

TA est choisi lors de la conception d'un système de chauffage. Les ingénieurs thermiques vous aideront à choisir le bon accumulateur de chaleur. Mais, s'il est impossible d'utiliser leurs services, vous devrez choisir par vous-même. Ce n'est pas difficile à faire.

Accumulateur de chaleur pour chaudière à combustible solide

Les principaux critères de sélection de cet appareil sont considérés comme étant les suivants :

• pression dans le système de chauffage;
• le volume du réservoir tampon ;
• dimensions extérieures et poids ;
• équipement avec échangeurs de chaleur supplémentaires ;
• la possibilité d'installer des appareils supplémentaires.

La pression de l'eau (pression) dans le système de chauffage est l'indicateur principal. Plus il est élevé, plus il fait chaud dans la pièce chauffée.

Compte tenu de ce paramètre, lors du choix d'un accumulateur de chaleur pour chaudières à combustibles solides, une attention particulière est portée à la pression maximale qu'il peut supporter. L'accumulateur de chaleur pour chaudière à combustible solide montré sur la photo est en acier inoxydable, peut résister à une pression d'eau élevée

Le volume du réservoir tampon. La capacité d'accumuler de la chaleur pour le système de chauffage pendant le fonctionnement en dépend. Plus il est grand, plus la chaleur s'accumulera dans le récipient. Ici, vous devez tenir compte du fait qu'il est inutile d'élever la limite à l'infini. Mais si l'eau est inférieure à la norme, l'appareil ne remplira tout simplement pas la fonction d'accumulation de chaleur qui lui est assignée. Par conséquent, pour le bon choix d'un accumulateur de chaleur, il sera nécessaire de calculer sa capacité tampon. Un peu plus tard, il sera montré comment il est exécuté.

Dimensions extérieures et poids. Ce sont également des indicateurs importants lors du choix d'un TA. Surtout dans une maison déjà construite. Lorsque le calcul de l'accumulateur de chaleur pour le chauffage est effectué, la livraison sur le site d'installation est effectuée, il peut y avoir un problème avec l'installation elle-même. En termes de dimensions globales, il se peut qu'il ne rentre tout simplement pas dans une porte standard. De plus, des TA de grande capacité (à partir de 500 litres) sont installés sur une fondation séparée. Un appareil massif rempli d'eau deviendra encore plus lourd. Ces nuances doivent être prises en compte. Mais il est facile de trouver une issue. Dans ce cas, deux accumulateurs de chaleur pour chaudières à combustible solide sont achetés avec un volume total de réservoirs tampons égal à celui calculé pour l'ensemble du système de chauffage.

Équipement avec échangeurs de chaleur supplémentaires. En l'absence de système d'eau chaude dans la maison, son propre circuit de chauffage d'eau dans la chaudière, il est préférable d'acheter immédiatement un TA avec des échangeurs de chaleur supplémentaires. Pour ceux qui vivent dans les régions du sud, il sera utile de connecter un capteur solaire au TA, qui deviendra une source de chaleur gratuite supplémentaire dans la maison. Un simple calcul du système de chauffage montrera combien d'échangeurs de chaleur supplémentaires il est souhaitable d'avoir dans un accumulateur de chaleur.

Possibilité d'installer des appareils supplémentaires. Cela implique l'installation d'éléments chauffants (réchauffeurs électriques tubulaires), d'instrumentation (instrumentation), de soupapes de sécurité et d'autres dispositifs qui assurent un fonctionnement ininterrompu et sûr du réservoir tampon dans l'appareil. Par exemple, en cas d'atténuation d'urgence de la chaudière, la température dans le système de chauffage sera maintenue par des éléments chauffants. Selon le volume de chauffage de l'espace, ils peuvent ne pas créer une température confortable, mais ils empêcheront certainement le dégivrage du système.

La présence d'instruments permettra une attention rapide aux éventuels problèmes survenus dans le système de chauffage

Important

Lors du choix d'un accumulateur de chaleur pour le chauffage, faites attention à son isolation thermique. Cela dépend de la conservation de la chaleur reçue.