Accumulatore di calore per caldaie da riscaldamento: dispositivo, scopo + istruzioni fai-da-te
Come organizzare il funzionamento di un sistema di riscaldamento autonomo in modalità economica? È necessario installare un accumulatore di calore per il riscaldamento delle caldaie.Di conseguenza, l’efficienza aumenterà in modo significativo mentre i costi del carburante saranno ridotti e anche il costo complessivo della manutenzione della proprietà sarà ridotto.
Parleremo di come funziona l'unità, che consente di raccogliere e immagazzinare il calore generato dalla caldaia. Descriviamo in dettaglio tutte le opzioni del dispositivo utilizzate nella vita di tutti i giorni. L'articolo che abbiamo presentato descrive l'ambito di applicazione degli accumulatori di calore e le regole operative.
Il contenuto dell'articolo:
- Cos'è un accumulatore di calore?
- Caratteristiche dei dispositivi interni ed esterni
- Il principio di funzionamento di un prodotto a risparmio di calore
- Tipi di modelli di accumulo di calore
- Campo di applicazione dell'accumulatore di calore
- Dispositivo di accumulo di energia fai da te
- Tasso di consumo di risorse accumulato
- Regole per un funzionamento sicuro
- Conclusioni e video utile sull'argomento
Cos'è un accumulatore di calore?
Un accumulatore di calore è un serbatoio tampone progettato per accumulare i volumi di calore in eccesso generati durante il funzionamento della caldaia. La risorsa risparmiata viene quindi utilizzata nell'impianto di riscaldamento nel periodo compreso tra i carichi programmati della risorsa combustibile principale.
Il collegamento di una batteria opportunamente scelta permette di ridurre i costi di acquisto del carburante (in alcuni casi fino al 50%) e dà la possibilità di passare ad un carico al giorno invece di due.
Se si dota l'apparecchiatura di regolatori intelligenti e sensori di temperatura e si automatizza la fornitura di calore dal serbatoio di accumulo all'impianto di riscaldamento, il trasferimento di calore aumenterà in modo significativo e il numero di porzioni di carburante caricate nella camera di combustione dell'unità di riscaldamento aumenterà notevolmente diminuire.
Caratteristiche dei dispositivi interni ed esterni
L'accumulatore di calore è un serbatoio verticale a forma di cilindro realizzato in lamiera di acciaio nera o inox ad alta resistenza.
Sulla superficie interna del dispositivo è presente uno strato di vernice di bachelite. Protegge il serbatoio tampone dall'influenza aggressiva dell'acqua calda industriale, delle soluzioni saline deboli e degli acidi concentrati. All'esterno dell'unità viene applicata una vernice in polvere, resistente agli elevati carichi termici.
L'isolamento termico esterno è realizzato in schiuma di poliuretano riciclato. Lo spessore dello strato protettivo è di circa 10 cm, il materiale ha una trama complessa specifica e un rivestimento interno in cloruro di polivinile.
Questa configurazione impedisce l'accumulo di particelle di sporco e piccoli detriti tra le fibre, fornisce un elevato livello di resistenza all'acqua e aumenta la resistenza all'usura complessiva dell'isolante termico.
La superficie dello strato protettivo è ricoperta da una copertura in similpelle di buona qualità.Grazie a queste condizioni, l'acqua nel serbatoio di accumulo si raffredda molto più lentamente e il livello di perdita di calore complessiva dell'intero sistema viene notevolmente ridotto.
Il principio di funzionamento di un prodotto a risparmio di calore
L'accumulatore di calore funziona secondo lo schema più semplice. Un tubo di una caldaia a gas, a combustibile solido o elettrica è collegato all'unità dall'alto.
L'acqua calda scorre attraverso di esso nel serbatoio di accumulo. Raffreddandosi durante il processo, cade nella posizione della pompa circolare e, con il suo aiuto, viene reimmesso nel passaggio principale per tornare alla caldaia per il successivo riscaldamento.
Una caldaia di qualsiasi tipo, indipendentemente dal tipo di risorsa combustibile, funziona per fasi, accendendosi e spegnendosi periodicamente quando viene raggiunta la temperatura ottimale dell'elemento riscaldante.
Quando il lavoro si interrompe, il liquido di raffreddamento entra nel serbatoio e nel sistema viene sostituito da un liquido caldo che non si è raffreddato a causa della presenza di un accumulatore di calore. Di conseguenza, anche dopo che la caldaia viene spenta ed entra in modalità passiva fino alla successiva fornitura di combustibile, le batterie rimangono calde per un po' di tempo e dal rubinetto esce acqua calda.
Tipi di modelli di accumulo di calore
Tutti i serbatoi tampone svolgono quasi la stessa funzione, ma presentano alcune caratteristiche di progettazione.
I produttori producono tre tipi di unità di stoccaggio:
- vuoto (senza scambiatori di calore interni);
- con una o due bobinegarantire un funzionamento più efficiente delle apparecchiature;
- con boiler incorporato diametro piccolo, progettato per il corretto funzionamento di un singolo complesso di fornitura di acqua calda per una casa privata.
L'accumulatore di calore è collegato alla caldaia di riscaldamento e al cablaggio di comunicazione dell'impianto di riscaldamento domestico tramite fori filettati situati nell'involucro esterno dell'unità.
Come funziona un'unità cava?
Il dispositivo, che non ha né serpentina né caldaia incorporata al suo interno, è uno degli apparecchi più semplici e costa meno dei suoi omologhi più “sofisticati”.
È collegato a una o più fonti energetiche (a seconda delle esigenze dei proprietari) tramite comunicazioni centrali, quindi tramite tubi da 1 ½ viene instradato verso i punti di consumo.
È prevista l'installazione di un ulteriore elemento riscaldante funzionante ad energia elettrica. L'unità fornisce un riscaldamento di alta qualità degli immobili residenziali, riduce al minimo il rischio di surriscaldamento del liquido di raffreddamento e rende il funzionamento del sistema completamente sicuro per il consumatore.
Accumulatore termico a uno o due serpentini
Un accumulatore di calore dotato di uno o due scambiatori di calore (batterie) è un'opzione progressiva per apparecchiature con un'ampia gamma di applicazioni. La serpentina superiore nella struttura è responsabile della selezione dell'energia termica e quella inferiore esegue il riscaldamento intensivo del serbatoio tampone stesso.
La presenza di unità di scambio termico nell'unità consente di ricevere acqua calda per il fabbisogno domestico 24 ore su 24, riscaldare il serbatoio dal collettore solare, riscaldare i percorsi domestici e sfruttare nel modo più efficiente il calore utile per qualsiasi altro scopo conveniente.
Modulo con caldaia interna
Un accumulatore di calore con caldaia incorporata è un'unità progressiva che non solo accumula il calore in eccesso generato dalla caldaia, ma garantisce anche la fornitura di acqua calda al rubinetto per usi domestici.
Il serbatoio interno della caldaia è realizzato in acciaio legato inossidabile e dotato di anodo di magnesio. Riduce il livello di durezza dell'acqua e previene la formazione di incrostazioni sulle pareti.
Un'unità di questo tipo si collega a varie fonti di energia e funziona correttamente sia con sistemi aperti che chiusi. Controlla il livello di temperatura del liquido di raffreddamento di esercizio e protegge il complesso di riscaldamento dal surriscaldamento della caldaia.
Ottimizza il consumo di carburante e riduce il numero e la frequenza dei carichi. Compatibile con collettori solari di qualsiasi modello e può funzionare come sostituto di una barra idraulica.
Campo di applicazione dell'accumulatore di calore
L'accumulatore di calore raccoglie e immagazzina l'energia generata dal sistema di riscaldamento, quindi aiuta a utilizzarla nel modo più razionale possibile per un riscaldamento efficiente e per fornire acqua calda ai locali residenziali.
Funziona con diversi tipi di apparecchiature, ma viene spesso utilizzato insieme a collettori solari, combustibili solidi e caldaie elettriche.
Accumulatore termico in un sistema solare
Un collettore solare è un tipo moderno di attrezzatura che consente di utilizzare l'energia solare gratuita per le esigenze domestiche quotidiane. Ma senza un accumulatore di calore l'apparecchiatura non è in grado di funzionare completamente energia solare arriva in modo non uniforme. Ciò è dovuto ai cambiamenti dell’ora del giorno, delle condizioni meteorologiche e della stagionalità.
Se il sistema di riscaldamento e approvvigionamento idrico è alimentato da un'unica fonte di energia (il sole), in alcuni punti i residenti potrebbero avere seri problemi con l'approvvigionamento delle risorse e con l'ottenimento dei consueti elementi di comfort.
Un accumulatore di calore ti aiuterà a evitare questi momenti spiacevoli e a sfruttare nel modo più efficiente le giornate limpide e soleggiate per accumulare energia. Per funzionare in un sistema solare sfrutta l'elevata capacità termica dell'acqua, 1 litro della quale, raffreddandosi di un solo grado, libera il potenziale termico per riscaldare 1 metro cubo d'aria di 4 gradi.
Durante il picco dell'attività solare, quando collettore solare raccoglie la massima quantità di luce e la produzione di energia supera notevolmente il consumo, l'accumulatore di calore accumula l'eccesso e lo fornisce all'impianto di riscaldamento quando l'apporto di risorsa dall'esterno diminuisce o addirittura si interrompe, ad esempio di notte.
Con opzioni e diagrammi riscaldamento alternativo per gli immobili in campagna si prega di leggere il seguente articolo, che consigliamo di leggere.
Serbatoio inerziale per caldaia a combustibile solido
La ciclicità è una caratteristica del lavoro caldaia a combustibile solido. Nella prima fase, la legna da ardere viene caricata nel focolare e il riscaldamento avviene per qualche tempo. La potenza massima e le temperature più elevate si osservano al culmine della combustione del segnalibro.
Quindi il trasferimento di calore diminuisce gradualmente e quando il legno finalmente brucia, il processo di generazione di energia termica utile si interrompe. Tutte le caldaie funzionano secondo questo principio, compresi gli apparecchi a combustione lunga.
Non è possibile configurare con precisione l'unità per generare energia termica in relazione al livello di consumo richiesto in un dato momento. Questa funzione è disponibile solo in apparecchiature più avanzate, ad esempio nelle moderne caldaie per riscaldamento a gas o elettriche.
Pertanto, immediatamente al momento dell'accensione e al raggiungimento della potenza effettiva, e quindi durante il processo di raffreddamento e lo stato passivo forzato dell'apparecchiatura, potrebbe semplicemente non esserci abbastanza energia termica per il riscaldamento completo e il riscaldamento dell'acqua calda.
Ma durante il funzionamento di punta e la fase attiva della combustione del carburante, la quantità di energia rilasciata sarà eccessiva e la maggior parte di essa letteralmente “volerà nello scarico”. Di conseguenza, la risorsa verrà spesa irrazionalmente e i proprietari dovranno caricare costantemente nuove porzioni di carburante nella caldaia.
Questo problema viene risolto installando un accumulatore di calore, che accumulerà calore nel serbatoio nei momenti di maggiore attività. Quindi, quando la legna si esaurisce e la caldaia entra in modalità standby passiva, il puffer trasferirà l'energia raccolta refrigerante, che si riscalderà e inizierà a circolare attraverso il sistema, riscaldando la stanza bypassando il dispositivo raffreddato.
Serbatoio per impianto elettrico
Le apparecchiature di riscaldamento elettrico sono un'opzione piuttosto costosa, ma a volte vengono installate e, di norma, in combinazione con una caldaia a combustibile solido.
Generalmente tipo di riscaldamento elettrico disposti laddove altre fonti di calore non sono disponibili per ragioni oggettive. Naturalmente, con questo metodo di riscaldamento, le bollette elettriche aumentano notevolmente e il comfort domestico costa molto ai proprietari.
Per ridurre i costi dell'elettricità, si consiglia di utilizzare al massimo l'apparecchiatura durante il periodo tariffario preferenziale, cioè di notte e nei fine settimana.
Ma tale modalità operativa è possibile solo se è presente un capiente serbatoio tampone, dove si accumulerà l'energia generata durante il periodo di grazia, che potrà poi essere spesa per il riscaldamento e la fornitura di acqua calda ai locali residenziali.
Dispositivo di accumulo di energia fai da te
Il modello più semplice possibile di accumulatore di calore può essere realizzato con le proprie mani da una botte d'acciaio già pronta. Se non ne hai uno a disposizione, dovrai acquistare diversi fogli di acciaio inossidabile con uno spessore di almeno 2 mm e saldarli in un contenitore di dimensioni adeguate a forma di serbatoio cilindrico verticale.
Guida fai da te
Per riscaldare l'acqua nel puffer, dovrai prendere un tubo di rame con un diametro di 2-3 centimetri e una lunghezza da 8 a 15 m (a seconda delle dimensioni del serbatoio). Dovrà essere piegato a spirale e inserito all'interno della vasca.
La batteria in questo modello sarà la parte superiore della canna. Da lì è necessario rimuovere il tubo di scarico per l'uscita dell'acqua calda e realizzare lo stesso dal basso per l'ingresso dell'acqua fredda. Ciascuna uscita dovrà essere dotata di un rubinetto per controllare il flusso del liquido nella zona di accumulo.
Il passo successivo è controllare la tenuta del contenitore riempiendolo con acqua o lubrificando le saldature con cherosene. Se non ci sono perdite si può procedere alla creazione di uno strato isolante che permetterà al liquido all'interno del serbatoio di rimanere caldo il più a lungo possibile.
Come isolare un'unità fatta in casa?
Per cominciare, la superficie esterna del contenitore deve essere accuratamente pulita e sgrassata, quindi adescata e verniciata con vernice in polvere resistente al calore, proteggendola così dalla corrosione.
Quindi avvolgere il serbatoio con isolamento in lana di vetro o lana di basalto arrotolata di 6-8 mm di spessore e fissarlo con corde o nastro normale. Se lo si desidera, coprire la superficie con lamiera o “avvolgere” il serbatoio con pellicola di alluminio.
Nello strato esterno devono essere praticati i fori per i tubi di scarico e il contenitore deve essere collegato alla caldaia e all'impianto di riscaldamento.
Il serbatoio di accumulo deve essere dotato di termometro, sensori di pressione interna e valvola antiscoppio. Questi elementi consentono di controllare l'eventuale surriscaldamento della canna e di alleviare di tanto in tanto la pressione in eccesso.
Tasso di consumo di risorse accumulato
È impossibile rispondere con precisione alla domanda sulla velocità con cui viene consumato il calore accumulato nella batteria.
Per quanto tempo funzionerà sistema di riscaldamento sulla risorsa raccolta nel serbatoio tampone dipende direttamente da elementi quali:
- volume effettivo della capacità di stoccaggio;
- livello di perdita di calore nella stanza riscaldata;
- temperatura dell'aria esterna e periodo dell'anno corrente;
- impostare i valori dei sensori di temperatura;
- area utile della casa che necessita di essere riscaldata e fornita di acqua calda.
Il riscaldamento di una casa privata in uno stato passivo del sistema di riscaldamento può essere effettuato da diverse ore a diversi giorni. In questo momento, la caldaia si “riposerà” dal carico e la sua risorsa di lavoro durerà per un periodo di tempo più lungo.
Regole per un funzionamento sicuro
Le batterie di calore realizzate in casa con le proprie mani sono soggette a speciali requisiti di sicurezza:
- Gli elementi del serbatoio caldo non devono entrare in contatto o altrimenti entrare in contatto con materiali o sostanze infiammabili o esplosivi. Ignorare questo punto può provocare un incendio in singoli oggetti e un incendio nel locale caldaia.
- Un sistema di riscaldamento chiuso prevede la circolazione ad alta pressione costante del liquido di raffreddamento all'interno. Per garantire questo punto, la struttura del serbatoio deve essere completamente sigillata. Inoltre, il suo corpo può essere rinforzato con nervature di rinforzo e il coperchio del serbatoio può essere dotato di guarnizioni in gomma durevoli resistenti a carichi operativi intensi e temperature elevate.
- Se la struttura contiene un elemento riscaldante aggiuntivo, i suoi contatti devono essere isolati con molta attenzione e il serbatoio deve essere collegato a terra. In questo modo sarà possibile evitare scosse elettriche e cortocircuiti che potrebbero danneggiare il sistema.
Se si seguono queste regole, il funzionamento di un accumulatore di calore autocostruito sarà completamente sicuro e non causerà alcun problema o fastidio ai proprietari.
Conclusioni e video utile sull'argomento
Come calcolare correttamente la capacità di un accumulatore di calore per una caldaia per il riscaldamento domestico funzionante a combustibile solido. Tutte le sfumature e i dettagli dei calcoli necessari.
Come realizzare con le proprie mani un accumulatore di calore di grande volume con un comodo e pratico coperchio rimovibile. Istruzioni passo passo con spiegazioni.
Perché è vantaggioso utilizzare accumulatori di calore in un sistema di riscaldamento domestico? Un chiaro esempio di risparmio sui costi aumentando significativamente il livello di comfort in una zona residenziale.
L'installazione di un accumulatore di calore per un sistema di riscaldamento domestico è molto redditizia ed economicamente giustificata.La presenza di questa unità riduce i costi di manodopera per l'accensione della caldaia e consente di aggiungere una risorsa di riscaldamento non due volte al giorno, ma una sola volta.
Il consumo di carburante necessario per il corretto funzionamento degli apparecchi di riscaldamento è notevolmente ridotto. Il calore prodotto viene utilizzato in modo ottimale e non viene disperso. I costi per il riscaldamento e la fornitura di acqua calda si riducono e le condizioni di vita diventano più convenienti, confortevoli e piacevoli.
Raccontaci come hai installato l'accumulatore di calore sulla tua caldaia. Condividi i dettagli tecnologici del processo e le tue impressioni sull'efficienza del dispositivo. Si prega di lasciare commenti nel blocco sottostante, pubblicare foto e porre domande su questioni controverse.
Se non è disponibile un contenitore in acciaio inossidabile o non ci sono soldi per realizzare un accumulatore termico con il materiale specificato, questo dispositivo può essere realizzato da un barile di metallo con un volume di almeno 200 litri. È meglio usare la lana minerale come isolante, avvolgendo l'esterno con un foglio spesso o un metallo sottile. Per una tale struttura è sufficiente una bobina realizzata con un tubo di rame, inoltre può essere combinata con un elemento riscaldante. Assicurati di installare due rubinetti che chiudano l'acqua all'ingresso e all'uscita.
Ho avuto un problema con questo buffer. Volevo risparmiare sull'acquisto, perché quelli già pronti sono costosi e quando li costruisci i soldi sono pochi.
Ho deciso di saldare io stesso un serbatoio del genere. Avevo dei pezzi di ferro, li ho tagliati alla meglio per una tonnellata d'acqua, in modo da averne uno di riserva. È vero, il tecnico del riscaldamento ha immediatamente rifiutato il mio prodotto, poiché non è consentito rettangolare, non sono ammessi pezzi di dimensioni diverse. Beh, sono testardo, l'ho cucinato come pensavo. Abbiamo iniziato a riempirlo, ma si è strappato. E questo senza pressione, solo con il peso dell'acqua.
Ho dovuto ordinarlo dalla fabbrica, già a forma di botte, quindi coprirlo con isolante e realizzare il riempimento. Tuttavia, si è rivelato più redditizio che acquistarne uno già pronto per il mio volume. Non è necessaria una bellezza speciale nel locale caldaia.