Accumulateur de chaleur pour chaudières électriques. Dispositif et schémas pour connecter un accumulateur de chaleur au système de chauffage
Le chauffage au bois ou au charbon n'est pas très agréable. Vous devez souvent vous noyer, surtout par temps froid, cela demande beaucoup de temps et d'efforts. De plus, la température du saut - parfois froide, parfois chaude - n'apporte pas non plus de joie. Ces problèmes peuvent être résolus en installant un accumulateur de chaleur (accumulateur de chaleur) pour le chauffage.
Qu'est-ce qu'un accumulateur de chaleur pour le chauffage
Dans le cas le plus simple, un accumulateur de chaleur pour un système de chauffage est un récipient rempli d'un caloporteur (eau). Ce conteneur est relié à une chaudière à eau de chauffage et au système de chauffage (par des tuyaux d'un diamètre approprié). Dans les appareils plus complexes, un échangeur de chaleur est situé à l'intérieur du réservoir, relié à une chaudière de chauffage. En outre, un peigne d'alimentation en eau chaude peut être alimenté à partir de ce récipient - via un autre échangeur de chaleur.
Les accumulateurs de chaleur pour le chauffage sont généralement en acier - ordinaire, structurel ou inoxydable. De forme, ils peuvent être cylindriques ou en forme de parallélépipède (carré). Puisqu'ils sont conçus pour garder au chaud, une grande attention est portée à l'isolation.
Pour quoi a-t-il besoin
L'installation d'un accumulateur de chaleur (TA) pour le chauffage individuel peut résoudre plusieurs problèmes à la fois. Le plus souvent, le TA est placé là où il est chauffé au bois ou au charbon. Dans ce cas, les tâches suivantes sont résolues :
- Un réservoir avec de l'eau est une garantie que l'eau ne surchauffe pas dans le système (avec un calcul correct de la longueur de l'échangeur de chaleur et de la capacité du réservoir).
- À l'aide de la chaleur accumulée dans le liquide de refroidissement, la température normale est maintenue après que la charge de carburant a brûlé.
- Du fait que le système dispose d'un apport de chaleur, il est moins souvent nécessaire de chauffer.
Toutes ces considérations vous obligent à acheter un accumulateur de chaleur complètement coûteux pour le chauffage.
Certains artisans fabriquent. C'est une option économique, mais elle ne coûte pas moins de 20 000 à 50 000 roubles. Avec une TA achetée, vous devrez dépenser plusieurs fois plus qu'avec une TA faite maison.
Les accumulateurs de chaleur ne sont pas bon marché, mais le résultat en vaut la peine. Premièrement, cela augmente la sécurité (le système de chauffage ne bouillira pas, ne cassera pas les tuyaux, etc.). Deuxièmement, vous n'avez pas à vous noyer si souvent. Troisièmement, une température plus stable, puisqu'un récipient avec de l'eau est un tampon qui atténue les sauts de température, caractéristiques du chauffage au bois et au charbon (il fait chaud, puis froid). Par conséquent, ces appareils sont également appelés "réservoir tampon pour le chauffage".
Raccordement de deux chaudières via un ballon tampon - facile et simple
Séparément, il convient de parler de l'économie du bois de chauffage et du charbon. Dans un système de chauffage sans TA, les jours relativement chauds, il est nécessaire de restreindre l'accès à l'air, ce qui réduit l'intensité de la combustion. Sinon, la maison est trop chaude. Étant donné que les chaudières à combustible solide (TT) conventionnelles ne sont pas particulièrement conçues pour de tels modes, l'efficacité de la chaudière dans ce cas est très faible. La majeure partie de la chaleur s'envole dans la cheminée. Dans le cas d'un accumulateur de chaleur à eau installé, l'inverse est vrai : vous n'avez pas besoin de restreindre la combustion. Plus l'eau chauffe vite, mieux c'est. Il est seulement important de calculer correctement les paramètres du système.
Une autre option est un accumulateur de chaleur pour le chauffage avec un radiateur électrique tubulaire intégré (TEN). Ceci permet d'augmenter encore l'intervalle entre les démarrages d'une chaudière à combustible solide. De plus, s'il existe un tarif de nuit dans votre région, vous pouvez allumer le chauffage électrique la nuit. Ensuite, il ne frappera pas si fort le portefeuille. Il est également possible de résoudre le problème de puissance insuffisante de la chaudière de chauffage sélectionnée et installée.
Il y a aussi d'autres utilisations. Par exemple, certains propriétaires mettent deux chaudières chacun. A réserver au cas où, car il n'y a pas toujours un des types de carburant disponible. Cette pratique est assez courante. Leur raccordement via un accumulateur de chaleur simplifie grandement le cerclage. Il n'est pas nécessaire d'installer de nombreuses vannes et raccords. Apportez les chaudières à l'accumulateur de chaleur - et tous les problèmes. Soit dit en passant, vous pouvez vous connecter et à la même capacité. Ils s'intègrent également facilement dans un tel schéma. Soit dit en passant, la chaleur stockée par une journée ensoleillée à l'aide de capteurs solaires peut être chauffée jusqu'à deux jours.
Les propriétaires de chaudières électriques installent un réservoir tampon pour économiser de l'argent. Oui, cela augmente le volume de liquide de refroidissement qui doit être chauffé, mais la chaudière est démarrée pendant le tarif préférentiel - la nuit. Pendant la journée, la température est simplement maintenue par la chaleur qui est "stockée" dans l'accumulateur de chaleur. La rentabilité de cette méthode dépend de la région. Dans certaines régions, les tarifs de nuit sont nettement inférieurs aux tarifs de jour, c'est-à-dire il est tout à fait possible de rendre le chauffage moins cher.
Comment calculer le volume TA
Pour que l'accumulateur de chaleur pour le chauffage remplisse ses fonctions, son volume doit être correctement sélectionné. Il existe plusieurs techniques :
- sur la zone chauffée;
- par la puissance de la chaudière ;
- par la marge du temps.
La plupart des méthodes sont basées sur l'expérience. Pour cette raison, il y a une fourchette dans les recommandations. Par exemple, 35 à 50 litres par mètre carré de surface chauffée. Comment définissez-vous exactement le nombre? Il convient de prendre en compte la région de résidence et le degré d'isolation de la maison. Si vous habitez dans une région où l'hiver n'est pas le plus rigoureux ou que la maison est parfaitement isolée, il est préférable de l'emmener le long de la bordure inférieure environ. Sinon - au sommet.
Lors du choix du volume de l'accumulateur de chaleur pour le chauffage, deux points doivent également être pris en compte. Premièrement, une grande quantité d'eau permettra de la chauffer beaucoup moins souvent. En raison de la chaleur stockée, la température peut être maintenue pendant une longue période. Mais, en revanche, le temps "d'accélération" de ce volume jusqu'à la température souhaitée augmente fortement (le chauffage à 85-88°C est considéré comme normal). Dans ce cas, le système devient très inertiel. Vous pouvez bien entendu prendre une chaudière plus puissante, mais, couplée à un ballon tampon, il en résultera une somme considérable. Par conséquent, vous devez manœuvrer pour trouver la solution optimale.
Selon la zone chauffée
Vous pouvez sélectionner le volume de l'accumulateur de chaleur pour le système de chauffage en fonction de la surface de la pièce. On pense que dix mètres carrés nécessitent 35 à 50 litres. La valeur sélectionnée est multipliée par la quadrature divisée par dix pour obtenir le volume souhaité.
Par exemple, il est préférable d'installer un accumulateur de chaleur pour chauffer 120 m2 / 10 * 45 l = 12 * 45 = dans le système de chauffage d'une maison de 120 m2 à isolation moyenne 540 Litres... Pour la Middle Lane, cela ne suffira pas, il vaut donc la peine de regarder des conteneurs d'un volume d'environ 800 litres.
En général, pour faciliter la navigation, pour une maison d'une superficie de 160 à 200 mètres carrés, située dans la voie du milieu, avec une isolation moyenne, le volume optimal du réservoir est de 1000 à 1200 litres. Oui, avec un tel volume dans le froid, vous devrez chauffer plus souvent. Mais cela ne minera pas trop votre budget, et vous permettra d'exister assez confortablement presque tout l'hiver.
Par puissance de chaudière
Étant donné que la chaudière devra travailler pour chauffer l'eau dans le réservoir, il est logique de calculer le volume en fonction de ses capacités. Dans ce cas, 50 litres de capacité sont pris pour 1 kW de puissance.
Vous pouvez le rendre encore plus facile - utilisez le tableau (les valeurs optimales en termes de coûts et de performances sont surlignées en jaune)
Avec le calcul, tout est simple. Pour une chaudière de 20 kW, un TA de 1000 litres convient. Avec un tel volume d'accumulateur de chaleur pour le chauffage, vous devrez le chauffer deux fois par jour.
Temps d'arrêt et perte de chaleur souhaités
Cette méthode est plus précise, car elle vous permet de choisir les dimensions spécifiquement pour les paramètres de votre maison (perte de chaleur) et vos souhaits (temps d'arrêt).
Calculons le volume d'un accumulateur de chaleur pour une maison avec une perte de chaleur de 10 kW/h et un temps d'arrêt de 8 heures. On chauffera l'eau à 88°C, et elle refroidira à 40°C. Le calcul est le suivant :
Pour ces conditions, la capacité requise de l'accumulateur de chaleur pour le chauffage est de 1500 litres. C'est parce qu'une perte de chaleur de 10 kW/h est trop. C'est une maison avec peu ou pas de chauffage.
Types de réservoirs tampons, caractéristiques de leur utilisation
Il s'agira du "bourrage" des accumulateurs de chaleur pour le chauffage. Extérieurement, ils se ressemblent tous, mais à l'intérieur, il peut être complètement vide ou il peut y avoir des échangeurs de chaleur. Il s'agit généralement d'un tuyau - lisse ou ondulé - tordu en spirale. C'est par la présence, le nombre et l'emplacement de ces spirales que l'on distingue un accumulateur de chaleur pour le chauffage.
Les ballons tampons pour le système de chauffage sont disponibles avec différents "remplissages"
Sans échangeur de chaleur
En fait, il ne s'agit que d'un réservoir calorifugé avec raccordement direct de la chaudière et des consommateurs. Un tel accumulateur de chaleur peut être utilisé dans des systèmes où le même caloporteur est acceptable. Par exemple, vous ne pouvez pas connecter l'eau chaude sanitaire comme ça. Même si l'eau est utilisée comme caloporteur, sa composition est loin d'être potable ou même de celle qui peut être utilisée pour les besoins domestiques. Sur le plan technique, c'est possible, mais même alors pas dans tous les cas.
La deuxième limite est la pression sur les consommateurs. Quel que soit le mode de fonctionnement, la pression de fonctionnement des consommateurs ne doit pas être inférieure à la pression dans la chaudière et le réservoir lui-même. Puisque le système est unifié, la pression sera commune. Tout est clair ici et aucune explication n'est requise.
La troisième limitation est la température. La température maximale à la sortie de la chaudière ne doit pas dépasser le niveau des températures admissibles de tous les autres composants du système. Ceci est également explicite.
Un accumulateur de chaleur sans échangeur de chaleur n'est qu'un conteneur isolé scellé avec des buses pour connecter la chaudière et les consommateurs
En principe, c'est l'option la moins chère pour un accumulateur de chaleur pour le chauffage, mais le choix n'est pas le meilleur. Le fait est que l'échangeur de chaleur de la chaudière ne durera pas longtemps. Tout le volume considérable d'eau sera pompé à travers elle et une quantité considérable de sel sera déposée. Et s'il y a aussi une consommation d'eau - en tant qu'approvisionnement en eau chaude - alors la source de sels deviendra inépuisable, car elle sera reconstituée avec de l'eau douce du robinet. Nous installons donc un accumulateur de chaleur sans échangeur de chaleur en dernier recours - s'il n'y a absolument pas d'argent pour des appareils plus coûteux.
Avec un échangeur de chaleur en bas ou en haut de la cuve, avec deux (bivalents)
L'installation d'un échangeur de chaleur connecté à la chaudière résout de nombreux problèmes. Un petit volume de liquide de refroidissement circule dans ce cercle et ne se mélange pas au reste. Ainsi, beaucoup de sels ne se déposeront pas sur l'échangeur de chaleur de la chaudière. De plus, les problèmes de pression et de température sont éliminés. Puisque la boucle est fermée, la pression qu'elle contient n'affecte pas le reste du système et peut être n'importe quoi dans une plage raisonnable.
Des restrictions de température subsistent : il est important que le liquide de refroidissement ne bouille pas. Mais cela est en train d'être résolu - il existe des solutions spéciales.
Mais où est-il préférable d'installer l'échangeur de chaleur de la chaudière dans l'accumulateur de chaleur - au-dessus ou au-dessous? Si vous le posez, il y aura un mouvement constant dans le conteneur. Le caloporteur chauffé montera, le plus froid descendra. Ainsi, toute l'eau contenue dans le récipient sera plus ou moins à la même température. C'est bien si vous voulez la même température pour tous les consommateurs. Dans de tels cas, des accumulateurs de chaleur avec un échangeur de chaleur inférieur sont choisis.
Si la spirale de la chaudière est située dans la partie supérieure, le liquide de refroidissement est chauffé en couches. La température la plus élevée est obtenue dans la partie supérieure, diminuant progressivement de haut en bas. Cette stratification de la température peut être utile si vous fournissez de l'eau à différentes températures. Par exemple, vous pouvez le donner chaud aux radiateurs. Il est nécessaire de raccorder les tuyaux qui y mènent aux bornes les plus hautes. Un sol chaud a besoin d'un liquide de refroidissement chaud - nous le prenons du milieu. C'est donc aussi une bonne option.
Il existe également des accumulateurs de chaleur avec deux échangeurs de chaleur. Des sorties de différentes sources de chaleur y sont connectées. Il peut s'agir de deux chaudières, d'une chaudière + capteurs solaires, et d'autres options. Ici, vous n'avez qu'à décider laquelle des sources connecter et laquelle descendre. Dans certains modèles TA, les échangeurs de chaleur en spirale sont emboîtés les uns dans les autres. Ensuite, tout est plus facile - vous déterminez laquelle des sources peut chauffer un volume plus important, que vous connectez à un échangeur de chaleur externe. La seconde est à l'intérieur.
Options ECS
L'installation d'un accumulateur de chaleur résout le problème de l'approvisionnement en eau chaude. Il existe plusieurs façons de fournir de l'eau chaude pour des besoins techniques.
Comme déjà mentionné, l'eau chauffée peut être prélevée directement dans le réservoir. Mais sa qualité sera technique. Voulez-vous l'utiliser pour les douches, les bains, la vaisselle - sans poser de questions. Non - vous devrez installer un accumulateur de chaleur avec un échangeur de chaleur spécial, le connecter à un peigne à eau froide et l'attacher. Mais l'eau sera de bonne qualité.
Une autre option est un accumulateur de chaleur avec un réservoir d'eau chaude intégré. Il est utilisé dans les cas où de l'eau chaude est nécessaire et non au moment où le liquide de refroidissement chauffe activement. Le réservoir situé dans la partie supérieure retient la chaleur, de sorte que lorsque le reste du volume se refroidit, l'eau reste chaude. Les réservoirs peuvent être équipés en plus d'éléments chauffants. Cela permettra dans tous les cas d'avoir de l'eau à la température requise.
Quel est l'avantage d'un accumulateur de chaleur pour chauffer avec un ballon d'eau chaude intégré ? L'espace est économisé. Pour mettre côte à côte une chaudière TA et une chaudière à chauffage indirect, il faut beaucoup plus d'espace. Le deuxième avantage est qu'il y a de petites économies de coûts. Moins - si le ballon tampon tombe en panne, vous perdez à la fois de l'eau chaude et du chauffage.
Dans nos maisons, c'est exactement le type de chauffage - nous ne nous en mettions pas un mauvais.
Mon équipe et moi avons installé le même système de chauffage dans plus de 60 maisons.
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Teploakkumulator et tarif de nuit de l'électricité est le système le plus rentable et le moins cher après le gaz principal.
Toutes les autres options de chauffage - palettes en bois, chaudières à bois, gasoil - sont de toute façon plus chères. Et vous devez vous en soucier, surveiller en permanence qu'il y a du bois de chauffage ou du gaz.
Voici un schéma de mon système de chauffage.
riz. réservoir de stockage dans le système de chauffage
Ce que nous avons?
De l'accumulateur de chaleur, à travers la tête de chaleur (la température peut être ajustée), le caloporteur est fourni aux sols. Ici, j'ai encore une bobine enroulée, qui élimine la chaleur de l'accumulateur de chaleur, et déjà de celle-ci, de la bobine, le liquide de refroidissement va aux sols.
En conséquence, le chauffage de l'accumulateur de chaleur pour moi se produit en raison des éléments chauffants, c'est-à-dire électricité. Et en plus, s'il n'y a pas assez de chaleur, je branche quand même la chaudière à bois (mais pendant 4 hivers je l'ai allumée 10 fois maximum, et puis uniquement pour maintenir sa fonctionnalité, j'ai fait fonctionner les pompes, j'ai nettoyé la cheminée avec le feu, etc.)
Quant au gaz principal, pourquoi je ne l'utilise pas ?
J'ai deux tuyaux qui longent le site. Mais les propriétaires fixent des prix très élevés pour les connexions. L'un demande 800 000 roubles, l'autre 1,1 million de roubles. Ce n'est pas grave du tout.
J'ai calculé et il s'est avéré qu'une telle connexion sera payante dans 66 ans. C'est-à-dire que les canalisations ne sont pas détenues par l'État, mais privées.
Autrement dit, si le raccordement au gaz coûte 300 000 roubles (j'inclus ici le projet de gaz, amener du gaz dans la maison, le connecter à votre système de chauffage), alors il y a probablement une sorte de logique. Pour que cela vous rapporte (et puis cela rapportera pendant 20 ans).
Revenons maintenant au système de chauffage de la maison à ossature utilisant un accumulateur de chaleur et un tarif électrique de nuit.
Quand est-ce pertinent ?
➤ Tout d'abord - et surtout - une bonne isolation de votre logement. Projet et isolation correctement réalisés dans les murs 150-200 mm, et dans le plafond 200-250 mm de laine de basalte.
➤ Deuxièmement, la disponibilité d'une capacité électrique dédiée. Vous devez avoir au moins 15 kW. C'est-à-dire que si vous avez une catégorie de terrain pour la résidence permanente, les ingénieurs électriciens vous fournissent par défaut une puissance de 15 kW en trois phases. C'est assez.
Le troisième paramètre est la présence d'un tarif de nuit. Si vous vous connectez par exemple au système Moesk, ils vous proposeront par défaut un tarif de nuit (de 23h à 7h).
Nous utiliserons ce tarif au maximum, lorsque l'électricité sera trois fois moins chère qu'en journée.
Quel est le meilleur moment pour poser et construire un système de chauffage domestique ?
Ceci est mieux pensé lors de la phase de conception de votre maison. Parce que le système de chauffage le plus efficace avec un accumulateur de chaleur fonctionne en conjonction avec des sols chauds.
J'ai vu quand un accumulateur de chaleur est utilisé en conjonction avec des radiateurs. Mais l'inconvénient est que l'accumulateur de chaleur est d'une grande capacité. Il est assez difficile de le chauffer, il faut beaucoup de puissance. Et en principe, il peut être chauffé jusqu'à 80-85 ºС, et le radiateur vous enlèvera tout cela en 3-4 heures. Et le soir, la maison sera froide.
La structure interne et le principe de fonctionnement de l'accumulateur de chaleur pour les chaudières de chauffage sont conçus de manière à garantir le maintien de la température requise du caloporteur pendant 5 à 10 heures après l'arrêt de la source d'énergie principale. Le réservoir de stockage est installé dans un faisceau avec des chaudières à combustible solide et électriques. Raccordement pompe à chaleur et capteurs solaires possible.
Qu'est-ce que la capacité tampon
En fait, il s'agit d'un ballon avec un serpentin ECS intégré et une chemise calorifuge. Le réservoir a pour but d'accumuler l'énergie thermique excédentaire. Après avoir éteint la principale source de chauffage du liquide de refroidissement, le réservoir le remplace pendant un certain temps.Le principe de fonctionnement correctement utilisé du stockage tampon dans le système de chauffage réduit les coûts de chauffage et rend le chauffage du bâtiment plus confortable. Pour s'assurer qu'il est conseillé de connecter le réservoir, il est nécessaire de considérer sa structure et son principe de fonctionnement, ainsi que de prendre en compte les avantages et les inconvénients existants.
Appareil et principe de fonctionnement
Le réservoir de stockage de chaleur est un fût métallique ordinaire avec isolation thermique externe. Le dispositif simple de l'accumulateur de chaleur, cependant, est très efficace et indispensable pour les systèmes de chauffage. Le réservoir tampon en coupe se compose de plusieurs unités :- Réservoir - en tôle (avec revêtement émaillé), en acier inoxydable. Du réservoir, il y a des tuyaux de dérivation pour le raccordement au système de chauffage et au générateur de chaleur. Le matériau du réservoir détermine en grande partie la durée de vie de l'accumulateur de chaleur.
- Échangeur de chaleur en spirale- installé dans les modèles connectés à des systèmes de chauffage avec plusieurs types de caloporteurs (pompe à chaleur, capteurs solaires). Fabriqué en acier inoxydable.
- Serpentin ECS intégré- certains ballons tampons, en plus de maintenir la température de chauffage du fluide caloporteur dans le système de chauffage, chauffent l'eau pour l'alimentation en eau chaude.
Il y a une fenêtre d'inspection dans le corps pour entretenir le réservoir, enlever le tartre et les débris, effectuer des travaux de réparation si nécessaire.
But des accumulateurs de chaleur
La base du fonctionnement du ballon tampon est liée au fait que l'énergie thermique excédentaire est accumulée, après quoi elle est utilisée pour chauffer le bâtiment et l'alimentation en eau chaude. Un accumulateur de chaleur dans le système de chauffage est nécessaire pour maintenir une température confortable dans un bâtiment résidentiel, après avoir éteint la principale source d'énergie thermique.Les objectifs d'installation du dispositif de stockage diffèrent selon le type de générateur de chaleur : 
Les tâches et les objectifs de l'utilisation des accumulateurs de chaleur sont différents. Dans certains cas, l'installation du réservoir est une condition indispensable au fonctionnement, dans d'autres, il s'agit simplement d'une exigence souhaitée, assurant un chauffage confortable et économique du bâtiment.
Avantages et inconvénients du réservoir tampon
Premier inconvénient évident : le coût élevé du réservoir. Les produits de haute qualité fabriqués dans l'UE ou en Russie coûteront de 25 000 à 300 000 roubles. Autre inconvénient : les grandes dimensions du produit. Souvent, il est nécessaire d'installer des réservoirs de 1000 litres ou plus, qui prennent beaucoup de place.Maintenant sur les avantages de la connexion. Il y en a plusieurs :
- Possibilité de fonctionnement ininterrompu des chaudières à combustible solide- si un ballon tampon n'est pas installé dans le système de chauffage, le liquide de refroidissement commence à refroidir immédiatement après la combustion du bois de chauffage. Une baisse de température est ressentie par une personne après environ 3 heures.
Lors du raccordement de l'accumulateur de chaleur, le refroidissement se fera plus lentement. L'eau dans le système de chauffage restera chaude pendant environ 5 à 10 heures (selon le volume de l'accumulateur de chaleur). - Efficacité - l'énergie thermique excédentaire est accumulée et utilisée lorsque le liquide de refroidissement se refroidit, ce qui réduit considérablement les coûts de carburant.
- Sécurité - le fonctionnement des chaudières à échangeurs en fonte est facilité. Après le réservoir, l'eau pénètre dans la chaudière à chaud, ce qui exclut les dommages au noyau dus à un refroidissement rapide.
- Fonctions supplémentaires- il y a un serpentin ECS dans le dispositif de certains ballons. Il y a une accumulation simultanée du caloporteur chauffé et du chauffage de l'eau chaude. L'installation peut répondre aux besoins d'alimentation en eau chaude des résidents de la maison à l'aide de chaudières à combustible solide ou électriques à circuit unique qui ne sont pas destinées à fournir l'alimentation en eau chaude.
Quel accumulateur de chaleur choisir
Il vaut mieux confier le choix de la capacité de stockage à des spécialistes. Vous devrez choisir un réservoir optimal pour le type d'équipement de chauffage utilisé. Le choix d'un accumulateur de chaleur pour une chaudière à combustible solide et une pompe à chaleur peut différer. Les principaux fabricants dans les instructions d'utilisation indiquent directement à quel type de système de chauffage un ballon tampon particulier est destiné. Lors du choix, ils prêtent attention à plusieurs caractéristiques techniques:
- Matériau du réservoir de stockage- un ballon en acier inoxydable coûte indûment cher, surtout quand on considère que l'accumulateur reçoit un fluide caloporteur du système de chauffage, qui est moins agressif que l'eau de l'alimentation en eau chaude. Revêtement émaillé utilisant des polymères de verre, la meilleure solution.
- Fonctions supplémentaires- il est possible de sélectionner un réservoir pour différents consommateurs d'eau, de connecter des systèmes de chauffage utilisant de l'eau et des composés spéciaux comme caloporteur (pompe à chaleur, capteurs solaires). Une mention particulière doit être faite aux réservoirs, qui sont capables de chauffer de l'eau simultanément à l'accumulation d'énergie thermique.
Comment calculer la capacité tampon
Pour sélectionner le volume d'accumulateur de chaleur requis, vous pouvez procéder de trois manières. Le premier est lié à l'utilisation de calculatrices en ligne spéciales. Vous devrez entrer les paramètres suivants :- zone chauffée;
- puissance de la chaudière;
- le temps de maintien autonome de la température dans le système de chauffage, après l'arrêt de la chaudière.
Pour obtenir une valeur précise, utilisez la deuxième méthode, selon les formules de calcul de la capacité tampon. Lors des calculs, plusieurs valeurs sont calculées :
- temps d'accumulation de la batterie ou du chauffage de l'eau jusqu'à une température de 80-90 ° ;
- période de travail autonome;
- puissance de la chaudière.
- Q = m × cp × (T2-T1)- selon les calculs, il sera possible de calculer combien de temps il faudra pour accumuler suffisamment d'énergie thermique et connaître les pertes possibles. Valeurs:
- m est le débit du liquide de refroidissement ;
- cf - chaleur spécifique;
- T2 et T1 - la température initiale et finale du chauffage de l'eau dans le réservoir.
- Les calculs pour les capteurs solaires sont effectués d'une manière légèrement différente. La formule est Va = Sж × (Vн / Sн). Afin de ne pas rentrer dans les détails techniques dans les calculs, vous pouvez utiliser le tableau suivant :
Enfin, la capacité des réservoirs tampons est choisie de manière à ce que pour 1 kW d'énergie de chaudière, il y ait 30 à 50 litres de liquide de refroidissement.
Pour plus de commodité, lors du calcul, vous pouvez utiliser le tableau suivant :
La détermination de la quantité minimale de chaleur produite en kW est effectuée à l'aide des tableaux joints ci-dessous.
Calculs pour les chaudières électriques, sous réserve de l'utilisation du tarif de nuit :
La puissance minimale requise pour maintenir un réservoir tampon connecté à une chaudière à combustible solide en état de fonctionnement :
Quelle entreprise acheter un stockage tampon
Après avoir effectué les calculs et déterminé les caractéristiques techniques souhaitées, vous pouvez procéder à la sélection des accumulateurs de chaleur par fabricant. Il n'y a pas que des produits européens qui sont présentés sur le marché. Il existe des accumulateurs de chaleur pour les chaudières de fabrication russe, dont la qualité n'est pas inférieure à celle des équipements étrangers éminents.Pour faciliter le choix d'un ballon tampon, voici une description des modèles les plus appréciés des consommateurs domestiques : 
Dans la liste présentée des accumulateurs de chaleur, vous pouvez sélectionner des équipements adaptés à l'habitation de toute zone chauffée par une chaudière électrique ou à combustible solide, une pompe à chaleur, avec et sans production d'eau chaude sanitaire.
Immédiatement après avoir connecté le réservoir tampon, les coûts de carburant diminueront de 15 à 30 %. Plus important encore, la chaudière ne sera plus exposée aux chocs hydrauliques et le chauffage du liquide de refroidissement dans le système de chauffage deviendra plus uniforme. Le ballon accumulateur fait partie intégrante des systèmes de chauffage modernes.
La plupart des systèmes de chauffage modernes ont un défaut initial qui rend impossible l'organisation efficace du chauffage avec une chaudière de chauffage par lots. Le problème ne réside pas dans le principe de la combustion du combustible, bien que tout n'y soit pas fluide non plus, mais dans l'organisation du transfert de chaleur de la source de chaleur - le front de combustion du combustible solide dans l'espace aérien des pièces à vivre d'une maison ou d'un appartement. Les accumulateurs de chaleur sont conçus pour compenser les pertes causées par le fonctionnement périodique de la chaudière. Pour être précis, un accumulateur de chaleur est nécessaire pour toute chaudière à chauffage intermittent.
L'appareil, fièrement appelé accumulateur de chaleur pour chaudières de chauffage, est un réservoir d'une capacité importante, dans certains cas jusqu'à 10 tonnes d'eau, avec un système d'échangeurs de chaleur internes. Que devrait donner l'utilisation d'un accumulateur de chaleur:
- Accumulation sûre de la chaleur excédentaire générée par la chaudière dans le flux d'eau du caloporteur ;
- Augmenter la durée du cycle de chauffage-refroidissement de la chaufferie, simplifiant ainsi sa maintenance, la libérant de la nécessité de la démarrer la nuit ou à une heure incommode pour soi ;
- Augmenter l'efficacité et augmenter la ressource des chaudières de chauffage.
Intéressant ! La conception primitive de l'accumulateur de chaleur pour chaudières de chauffage vous permet de le fabriquer vous-même, vous n'avez besoin que d'un réservoir d'eau, de tuyaux de raccordement, d'un équipement de vannes et d'une machine à souder.
En plus d'une chaudière à combustible solide, les systèmes sur chaudières électriques doivent également utiliser un accumulateur de chaleur. Dans ce cas, l'utilisation d'un accumulateur de chaleur est dictée par un choix artificiel en faveur du chauffage périodique, et uniquement la nuit, lorsqu'il est possible d'utiliser un tarif préférentiel plus avantageux.
La conception des chaudières de chauffage modernes pour plaire au fabricant est optimisée au maximum en termes de coûts et de coûts de production. Une chaudière de chauffage moderne est fabriquée en tôle d'acier mince avec des coûts minimes pour le cuivre et le nickel rares et coûteux, et fonctionne en mode « poêle ventral ».
Il n'y a même pas la moindre trace d'accumulateur de chaleur dans son appareil. Une telle chaudière de chauffage, en principe, n'est pas capable de stocker de l'énergie thermique. Comparez une chaudière à pellets ou à charbon moderne avec les anciennes chaudières de chauffage en fonte à usage intensif, ou encore mieux, avec l'appareil d'un poêle en pierre rustique ordinaire. Dans ce dernier cas, les fonctions d'un accumulateur de chaleur sont remplies le plus efficacement par la maçonnerie, qui absorbe directement la chaleur de la flamme et la transfère uniformément dans l'air de la pièce pendant 10 à 12 heures.
Par conséquent, une chaudière de chauffage moderne est inefficace sans accumulateur de chaleur. Une unité à combustible solide sera irremplaçable en fonctionnement et se passera d'accumulateurs de chaleur de plusieurs tonnes, si un système de chargement automatique de combustible dans le four et de nettoyage ultérieur des cendres apparaît dans son appareil.
Comment fonctionne un accumulateur de chaleur ?
Le but de l'accumulateur de chaleur est de fournir de l'énergie thermique supplémentaire au circuit de chauffage d'eau chaude après la réduction ou l'arrêt de la production de chaleur par la chaudière de chauffage. Pour cela, un énorme récipient contient une grande quantité d'eau bouillante à une pression d'environ 3 atm. Un échangeur de chaleur est soudé dans le corps du réservoir, à travers lequel la chaleur est « pompée » dans l'accumulateur et réintroduite dans le système de chauffage. Souvent, un échangeur de chaleur supplémentaire est intégré dans le réservoir afin d'obtenir de l'eau chaude pour les besoins de la cuisine et de la salle de bain.
Le principe du mélange de flux de températures différentes
Pour réchauffer rapidement la pièce, l'accumulateur de chaleur est déconnecté du circuit de circulation du liquide de refroidissement chauffé à l'aide d'une vanne à trois voies. Ce n'est qu'après que le débit d'eau dans les tuyaux se réchauffe à plus de 60 ° C que l'eau du stockage de l'accumulateur de chaleur est connectée au circuit. Et pendant que la chaudière fonctionne, la chaleur sort dans deux directions : vers le dispositif de stockage et vers les radiateurs de chauffage.
Il y a certains aspects positifs à ce principe :
- Chauffage rapide de l'espace de vie, et seulement après cela, l'excès de chaleur est évacué dans l'accumulateur de chaleur ;
- Le principe de mélange permet un transfert de chaleur efficace ;
- La réserve d'eau dans l'accumulateur de chaleur est une réserve stratégique pour la chaudière, évitant ainsi son éventuel grillage si la circulation de l'eau dans la chaufferie est perturbée.
Important ! Dans un tel schéma, tous les métaux non ferreux qui forment une paire électrochimique avec l'acier et l'aluminium doivent être exclus.
Idéalement, l'eau circulant dans l'échangeur de chaleur chaude de la chaudière de chauffage ne doit pas se mélanger avec le fluide caloporteur circulant dans tout le système de chauffage. Par conséquent, les accumulateurs de chaleur utilisent souvent un schéma différent - avec découplage hydraulique et séparation des flux.
Système avec découplage hydraulique des caloporteurs
Dans ce schéma, l'accumulateur de chaleur joue le rôle de l'un des éléments du circuit d'alimentation en chaleur, il ne peut pas être exclu du flux. En effet, dans l'accumulateur de chaleur, il y a un transfert constant de chaleur depuis le circuit "chaud" dédié de la chaudière de chauffage et le reste de la masse d'eau ou caloporteur circulant dans le système de chauffage.
Ce que ça donne :
- Un échangeur de chaleur fortement chargé d'une chaudière de chauffage nécessite l'utilisation d'une eau spéciale purifiée des impuretés et de l'oxygène de l'air. Seule une telle eau garantit une longue durée de vie des tubes et des joints de l'échangeur de chaleur. Un stock de la quantité requise d'eau préparée est stocké dans une chaudière supplémentaire.
- Au moyen d'un circuit spécial d'eau chauffée du ballon de stockage de chaleur, il est possible de réguler facilement la température du liquide prélevé, ce qui simplifie le système de contrôle du chauffage.
Les inconvénients incluent la nécessité de dispositifs supplémentaires - deux pompes: une circulation de liquide de refroidissement et un système d'alimentation électrique. Parfois, une paire d'appareils est utilisée pour la redondance - un convertisseur de tension et un accumulateur électrique pour une chaudière de chauffage. Dans le cas contraire, une panne de courant peut entraîner un grave accident dans le circuit primaire.
Un schéma plus complexe et amélioré implique l'utilisation de deux échangeurs de chaleur indépendants combinés dans un corps d'accumulateur de chaleur. C'est une manière plus rationnelle d'organiser le fonctionnement de l'accumulateur de chaleur avec un degré de redondance élevé. C'est lui qui peut être recommandé à ceux qui souhaitent fabriquer eux-mêmes un accumulateur de chaleur pour une chaudière de chauffage.
Construire soi-même un accumulateur de chaleur
Pour la fabrication d'un dispositif de stockage de chaleur, il est nécessaire de déterminer la puissance thermique de la batterie. Il existe une certaine méthode pour construire un système d'accumulation. La quantité d'eau dans la batterie est calculée sur la base de 30 à 40 litres de liquide pour 1000 W de puissance thermique de la chaudière. Dans ce cas, pour une maison de 100m 2 de surface chauffée, une capacité de 350-400 litres sera nécessaire. La meilleure option serait d'utiliser un réservoir de chaudière prêt à l'emploi, avec des capteurs de niveau d'eau, de pression et de température.
Si un système de mélange est sélectionné comme schéma de travail, qui fonctionne correctement même en l'absence de pompes spéciales, une vanne d'arrêt à trois positions devra en outre être installée dans le circuit de chauffage.
Des schémas plus simples nécessiteront l'installation d'un ou deux échangeurs de chaleur dans le réservoir.
Important ! Il est souvent recommandé dans le Réseau d'installer des échangeurs de chaleur en cuivre constitués de tuyaux de cuivre torsadés de 15-17 m de long et de 15-20 mm de diamètre "à la lumière". La recommandation a des perspectives douteuses, car le cuivre et le fer en contact avec l'eau chaude se corrodent intensément.
Il est préférable d'utiliser un échangeur de chaleur fait du même matériau que le conteneur. Cela garantit une qualité de soudure normale lors de l'installation de l'échangeur de chaleur. De plus, dans la cavité de l'accumulateur de chaleur, il est préférable d'appliquer une protection anodique avec des électrodes en magnésium, similaire à celle des chaudières à eau chaude électriques. Les parois extérieures du réservoir - l'accumulateur de chaleur sont gainées de tapis calorifuges ou de laine minérale.
Des options prometteuses pour les accumulateurs de chaleur
L'une des solutions intéressantes était les batteries de petite taille qui utilisent des paraffines à bas point de fusion ou des huiles de silicone à la place de l'eau. En raison de la capacité thermique nettement plus élevée, il est devenu possible d'utiliser des systèmes de stockage sûrs de petite taille pour les chaudières électriques pour les systèmes de chauffage dans les appartements. Au lieu d'une capacité lourde de 300 litres, il est proposé d'utiliser un accumulateur à deux sections avec un volume total de 50 litres de liquide de refroidissement avec une réserve thermique de 15 kW/h.
Pour ton information ! Le plus souvent, les accumulateurs de chaleur sont utilisés comme source de chaleur d'appoint lors de la culture de légumes en serre, pour chauffer rapidement une pièce en cas de forte vague de froid ou d'apparition de gelées.
Pendant le chauffage de la maison, il arrive souvent que pendant la journée il y ait une possibilité de générer de la chaleur avec un surplus, mais la nuit cela ne suffit pas. La situation inverse se produit également, dans laquelle il est plus rentable d'utiliser le chauffage la nuit. De tels moments aideront à lisser l'accumulateur de chaleur pour le chauffage. Mais vous devez savoir comment le sélectionner correctement, l'installer et le connecter au système. Vous pouvez trouver des informations détaillées sur ce sujet dans cet article.
Quand vous avez besoin d'un accumulateur de chaleur
Il est recommandé d'installer cet élément simple du système de chauffage sous la forme d'un réservoir d'eau isolé dans de tels cas:
- pour le fonctionnement le plus efficace d'une chaudière à combustible solide ;
- ainsi qu'un générateur de chaleur électrique fonctionnant à tarif réduit la nuit.
Pour référence. Il existe également des accumulateurs d'eau pour serres, utilisés pour stocker l'énergie solaire reçue pendant la journée.
Le fonctionnement des chaudières à combustible solide a ses propres caractéristiques. Le générateur de chaleur ne fonctionne avec une efficacité élevée que lorsqu'il fonctionne aux modes maximum, si l'air est coupé pour abaisser la température dans le four, l'efficacité du travail diminue également. La fréquence du foyer apporte également beaucoup de soucis au propriétaire, le bois de chauffage a brûlé - il est nécessaire d'en charger de nouveaux, il est extrêmement gênant de le faire au milieu de la nuit. La solution est simple : vous avez besoin d'un réservoir de stockage qui stocke la chaleur précédemment générée pour une utilisation après que le bois de chauffage ait brûlé dans la chambre de combustion.
La situation inverse se produit avec une chaudière électrique raccordée au réseau via un compteur multitarif. Pour économiser de l'argent, vous devez obtenir un maximum de chaleur la nuit, lorsque le tarif est bas, et ne pas utiliser d'électricité pendant la journée. Et ici, l'accumulateur de chaleur dans le système de chauffage permettra d'organiser le programme de travail optimal de la source de chaleur, en fournissant de l'eau chaude au système pendant que le générateur de chaleur est inactif.
Important. Pour fonctionner avec un accumulateur de chaleur, la chaudière doit disposer d'au moins une réserve et demie de puissance thermique. Sinon, il ne pourra pas réchauffer simultanément l'eau du système de chauffage et le ballon de stockage.
Une situation similaire avec un excès de chaleur se produit dans les serres, elles sont même ventilées pendant la journée. Afin d'accumuler de l'énergie solaire pour une utilisation nocturne, vous pouvez utiliser le plus simple accumulateur de chaleur du Lazybok pour chauffer le sol. Il s'agit d'un manchon en polymère noir rempli d'eau et posé directement dans le jardin pour empêcher le sol de se refroidir la nuit. Pour absorber plus de chaleur, des barils d'eau de couleur noire sont placés à l'intérieur de la serre.
Calcul de l'accumulateur de chaleur
Un conteneur pour stocker l'énergie thermique peut être acheté prêt à l'emploi ou fabriqué indépendamment. Mais une question naturelle se pose : quelle doit être la capacité du réservoir ? Après tout, un petit réservoir ne donnera pas l'effet souhaité, et trop grand coûtera un joli centime. La réponse à cette question aidera à trouver le calcul de l'accumulateur de chaleur, mais vous devez d'abord déterminer les paramètres initiaux pour les calculs:
- perte de chaleur de la maison ou de sa place;
- durée d'inactivité de la source de chaleur principale.
Déterminons la capacité du ballon de stockage en utilisant l'exemple d'une maison standard d'une superficie de 100 m2, qui nécessite 10 kW de chaleur pour la chauffer. Supposons que le temps d'arrêt net de la chaudière est de 6 heures, la température moyenne du liquide de refroidissement dans le système est de 60 ° C. Logiquement, pendant la période de temps pendant laquelle l'unité de chauffage est inactive, la batterie doit fournir 10 kW au système toutes les heures, au total 10 x 6 = 60 kW sort. C'est la quantité d'énergie qui doit être accumulée.
La température dans la cuve devant être la plus élevée possible, nous accepterons la valeur de 90 °C pour les calculs ; les chaudières domestiques en sont encore incapables de plus. La capacité requise de l'accumulateur de chaleur, exprimée en masse d'eau, est calculée comme suit :
- m = Q / 0,0012 t
Dans cette formule :
- Q est la quantité d'énergie thermique accumulée, nous avons 60 kW ;
- 0,0012 kW / kg ºС est la capacité calorifique spécifique de l'eau, dans des unités de mesure plus habituelles - 4,187 kJ / kg ºС;
- c'est la différence entre la température maximale du liquide de refroidissement dans le réservoir et le système de chauffage, ºС.
Ainsi, l'accumulateur d'eau doit contenir 60 / 0,0012 (90 - 60) = 1667 kg d'eau, soit environ 1,7 m3 de volume. Mais il y a un point : le calcul est fait à la température extérieure la plus basse, ce qui arrive rarement, sauf pour les régions du nord. De plus, après 6 heures, l'eau dans le réservoir ne refroidira qu'à 60 ºС, ce qui signifie qu'en l'absence de temps froid, la batterie peut être «déchargée» davantage jusqu'à ce que la température descende à 40 ºС. D'où la conclusion : pour une maison d'une superficie de 100 m2, un ballon de stockage d'un volume de 1,5 m3 suffit si la chaudière est au repos pendant 6 heures.
De la section précédente, il s'ensuit qu'il ne sera pas possible de s'en sortir avec un tonneau ordinaire de 200 litres, à moins que sa contenance soit d'au moins un demi-cube. C'est suffisant pour une maison d'une superficie de 30 m2, et puis pas pour longtemps. Afin de ne pas perdre de temps et d'efforts, il est nécessaire de 
Du point de vue du placement dans la chaufferie, il est préférable de réaliser un conteneur rectangulaire. Les tailles sont arbitraires, l'essentiel est que leur produit soit égal au volume calculé. Un réservoir en acier inoxydable est idéal, mais du métal ordinaire fera l'affaire.
Au-dessus et en dessous, un accumulateur de chaleur fait maison doit être équipé de buses pour le raccordement au système. Pour éviter que les murs en acier ne dépassent vers l'extérieur par la pression de l'eau, la structure doit être renforcée avec des nervures ou des cavaliers.
Le réservoir accumulateur doit être parfaitement isolé, y compris par le bas. À cette fin, une mousse plastique d'une densité de 15-25 kg / m3 ou de la laine minérale en dalles d'une densité d'au moins 105 kg / m3 convient. L'épaisseur optimale de la couche isolante est de 100 mm. L'appareil résultant, rempli d'un liquide de refroidissement, aura un poids décent, une fondation sera donc nécessaire pour son installation.
Conseils. Si un conteneur est requis pour un système de chauffage par gravité, il doit être installé de vos propres mains sur un support métallique, sans oublier d'isoler la partie inférieure. Le but est d'élever le réservoir au-dessus du niveau des batteries.
Diagramme de connexion
Après avoir installé le réservoir en place, il doit être correctement connecté au réseau de canalisations. Le schéma standard le plus populaire pour connecter un accumulateur de chaleur, illustré sur la figure:
Pour le mettre en œuvre, vous aurez besoin de 2 pompes de circulation et du même nombre de vannes trois voies. Les pompes assurent la circulation dans des circuits séparés et les vannes fournissent la température requise. Dans le circuit chaudière, il ne doit pas descendre en dessous de 55 ºС afin d'éviter l'apparition de condensats dans la chaudière à combustible solide, c'est ce que fait la vanne à gauche du schéma.
Le caloporteur dans les conduites de chauffage se réchauffe en fonction de la demande de chaleur et, par conséquent, le raccordement de l'accumulateur de chaleur de l'autre côté s'effectue également via l'unité de mélange. La vanne peut contrôler la température de l'eau en mode automatique, en se concentrant sur le capteur ou à l'aide d'un thermostat. L'un des schémas d'un système de chauffage avec accumulateur de chaleur (réservoir tampon) est montré dans la vidéo.
Conclusion
Une capacité d'accumulation de chaleur peut grandement faciliter la vie des propriétaires de chaudières à combustible solide. Ils n'ont pas à se soucier du chargement de carburant la nuit, ce qui est un gros plus. Et le générateur de chaleur lui-même fonctionnera en mode économique, développant le rendement le plus élevé. Quant aux chaudières électriques, les avantages d'installer un dispositif de stockage sont évidents.
