Esquemas de conexión del depósito de inercia

El esquema de conexión del acumulador de calor depende de los modos térmicos e hidráulicos de la fuente y del consumidor de calor, así como de la cantidad de fuentes y consumidores.

El esquema de conexión directa del acumulador de calor al circuito de la fuente y del consumidor de calor se utiliza si:

• Los requisitos de calidad del fluido térmico en el circuito de la fuente y del consumidor de calor son los mismos.
• La presión de trabajo en el consumidor de calor (en todos los modos) no excede la presión máxima permitida para la fuente de calor y el propio acumulador de calor.
• La temperatura del fluido térmico en el acumulador de calor en todos los modos corresponde a la temperatura requerida para el consumidor.

Este esquema se utiliza en sistemas de calefacción pequeños de viviendas privadas con regulación de cantidad en los dispositivos de calefacción. En este caso, la temperatura constante se mantiene en la salida de la fuente de calor, y, por lo tanto, también en el acumulador de calor.

Si el modo térmico del consumidor implica una regulación cualitativa con una temperatura variable del fluido térmico según la hora del día o la temperatura exterior, se complementa este esquema con un módulo de mezcla.

El esquema de conexión del consumidor al acumulador de calor con módulo de mezcla se utiliza si:

• Los requisitos de calidad del fluido térmico en el circuito de la fuente y del consumidor de calor son los mismos.
• La temperatura del fluido térmico en la salida de la fuente de calor en algún modo excede la temperatura requerida para el consumidor.
• La presión de trabajo en el consumidor de calor (en todos los modos) no excede la presión máxima permitida para la fuente de calor y el propio acumulador de calor.

Este esquema se utiliza en sistemas de calefacción con regulación cualitativa, en los que la temperatura del fluido térmico que entra en el sistema de calefacción depende de la temperatura exterior, la hora del día, el día de la semana o la temperatura en la habitación de control.

El fluido térmico caliente que se toma de la parte superior del acumulador de calor es mezclado por una válvula de tres vías con el fluido térmico del retorno en la proporción necesaria para obtener la temperatura establecida de la mezcla que ingresa en el sistema de calefacción.

La capacidad de mantener la temperatura del agua lo más alta posible en el acumulador de calor es una de las ventajas de este esquema, ya que permite aumentar su capacidad de almacenamiento.

Si la presión de trabajo en el consumidor de calor excede la presión de trabajo del acumulador de calor o de la fuente de calor, se utiliza una conexión independiente del consumidor (a través de un intercambiador de calor).

Si la presión de trabajo en el circuito de la fuente de calor excede la presión permitida para el acumulador de calor o el sistema de calefacción, se utiliza un esquema con un intercambiador de calor en el circuito de la fuente.

El esquema de conexión del acumulador de calor con intercambiador de calor incorporado se utiliza si:

• La presión de trabajo en el circuito de la fuente de calor excede la presión permitida para el sistema de calefacción.
• Los requisitos de calidad del fluido térmico en el circuito de la fuente de calor y del consumidor de calor son diferentes.

Si la superficie de los intercambiadores de calor incorporados en los acumuladores de calor no es suficiente para calentar el volumen de agua requerido en el tiempo establecido, se utilizan esquemas con intercambiador de calor externo y bomba de carga.

El esquema de conexión del acumulador de calor con intercambiador de calor externo y bomba de carga se utiliza si:

• Los intercambiadores de calor incorporados en serie no garantizan el calentamiento del tanque en el tiempo establecido.
• La presión del fluido térmico en el circuito de la fuente de calor excede la presión permitida para el consumidor o el acumulador de calor.
• Los requisitos de calidad del fluido térmico en el circuito del consumidor y de la fuente de calor son diferentes.

Los acumuladores de calor con tanque incorporado se utilizan para conectar sistemas de agua caliente sanitaria con demandas cortas pero altas de agua caliente.

Estos acumuladores de calor se destacan porque pueden satisfacer temporalmente una alta demanda de agua caliente, pero después de que el tanque incorporado se llena con agua fría, el recalentamiento tardará mucho tiempo.

En sistemas con necesidades de alta potencia de calefacción prolongada, se instalan acumuladores de calor con intercambiador de calor incorporado o externo para agua caliente sanitaria.

El esquema de conexión del acumulador de calor con intercambiador de calor para agua caliente sanitaria se utiliza cuando es necesaria una alta potencia de calefacción prolongada para el agua caliente.

Los acumuladores de calor con intercambiador de calor para agua caliente sanitaria garantizan una alta potencia prolongada, pero no pueden cubrir picos de demanda fuera de este rango.

Si la potencia prolongada requerida para el calentamiento de agua no es suficiente con los intercambiadores de calor instalados en serie, se utiliza un acumulador de calor con intercambiador de calor externo y bomba de carga.

Esquema bivalente de conexión del acumulador de calor con colector solar. El colector solar se conecta al acumulador de calor a través de un intercambiador de calor incorporado en la parte inferior del tanque. Se supone que el tanque se calentará al máximo posible con energía solar, y cuando sea necesario, se complementará con una segunda fuente de calor.

En este esquema, la fuente adicional puede ser una caldera de gas, de combustibles sólidos o eléctrica.

Conexión del consumidor a través del acumulador de calor de varias fuentes de calor. La aplicación de varias fuentes de calor en los sistemas modernos está motivada por el costo variable de la energía térmica proporcionada por cada una de ellas.

El calor obtenido del sol tiene el costo más bajo, pero no siempre está disponible, y sus picos de suministro generalmente no coinciden con los picos de demanda.

El calor producido por una bomba de calor es más costoso que el solar, pero siempre está disponible. Sin embargo, cubrir toda la demanda de calor con una bomba de calor requiere una inversión significativa, por lo que su capacidad suele ser inferior a la potencia requerida del sistema.

El calor generado por una caldera de gas, eléctrica o de combustibles sólidos es el más caro, por lo que solo se utiliza para calefacción adicional cuando las primeras dos fuentes no son suficientes.

El acumulador de calor permite almacenar energía térmica de varias fuentes y utilizarla para uno o más consumidores. Las fuentes de baja temperatura, como las bombas de calor y los colectores solares, se conectan a la parte inferior del tanque, mientras que las de alta temperatura, como las calderas de gas, eléctricas o de combustibles sólidos, se conectan a la parte superior.

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