Principio de funcionamiento del depósito de inercia

El principio de funcionamiento de un tanque de almacenamiento de buffer se basa en el uso de la alta capacidad calorífica del agua. Por ejemplo, 1 litro de agua que se ha enfriado en 1°C puede calentar 1 m³ de aire en 4°C.

Consideremos el principio de funcionamiento de un tanque de almacenamiento de buffer utilizando como ejemplo el diseño más simple, sin un intercambiador de calor incorporado, un tanque adicional para calentar agua u otros dispositivos. Tal tanque de almacenamiento de buffer consiste en un contenedor con cuatro tuberías, dos de las cuales se encuentran en la parte superior y dos en la parte inferior del tanque. La fuente de calor será una caldera de combustible sólido, y el consumidor será el sistema de calefacción.

La tubería de suministro de la caldera de combustible sólido está conectada a la boquilla superior, y la tubería de retorno está conectada a la boquilla inferior del tanque de almacenamiento de buffer. Se instala una bomba de circulación en la tubería de retorno del sistema de calefacción, que extrae agua del tanque. Después de encender la bomba de circulación y encender la caldera, la bomba toma agua fría del fondo del tanque de almacenamiento de buffer y la dirige a la caldera, mientras que el agua caliente que sale de la caldera va a la parte superior del tanque. El agua caliente es más ligera que el agua fría, por lo que no hay una mezcla intensa de agua en el tanque, y la bomba toma agua fría del fondo del tanque hasta que todo el tanque esté lleno de agua caliente. En el caso de una caldera de combustible sólido, el volumen del tanque de almacenamiento de buffer se calcula para que sea suficiente para acumular el calor generado por la combustión de una carga de combustible única.

Después de que se quema el combustible, el tanque de almacenamiento se llena con agua caliente. El aislamiento térmico del tanque permite que el agua se mantenga caliente durante varias horas o incluso un día, por lo que el calor obtenido por la noche se puede utilizar durante toda la noche o solo por la mañana. En el momento del consumo de calor, tenemos un tanque lleno de agua caliente.

La segunda boquilla superior está conectada a la tubería de suministro, y la segunda boquilla inferior está conectada a la tubería de retorno del sistema de calefacción. Una bomba instalada en la tubería de retorno del sistema de calefacción suministra agua al tanque y forma un segundo circuito de circulación. El suministro de agua enfriada desde la parte inferior del sistema de calefacción desplaza el agua caliente desde la parte superior del tanque de almacenamiento de buffer hacia la tubería de suministro. Dado que el agua fría es más pesada que el agua caliente, no hay una mezcla intensa de agua en el tanque, y el agua fría permanece en la parte inferior del tanque. Por lo tanto, hasta que el agua fría llene todo el volumen del tanque de almacenamiento de buffer, el sistema de calefacción recibirá agua caliente.

El tiempo de funcionamiento del sistema de calefacción con el calor acumulado depende de la potencia del sistema y del volumen del tanque. Por lo tanto, al elegir un tanque de almacenamiento de buffer, es necesario determinar cuál de las condiciones es más importante: proporcionar calefacción al sistema de una determinada potencia durante un tiempo determinado o proporcionar acumulación de calor desde una fuente de determinada potencia durante un tiempo determinado.