Design do tanque de acumulação de calor

A construção de um tanque de armazenamento buffer é um tanque de aço, selado e termicamente isolado, com conexões para uma fonte de calor e um consumidor. Dependendo das condições de uso, um tanque de armazenamento buffer pode conter os seguintes elementos:

Um trocador de calor na parte inferior do tanque
Um tanque integrado para o sistema de abastecimento de água quente
Um trocador de calor integrado para o sistema de abastecimento de água quente
Um ânodo de magnésio
Um aquecedor elétrico
Um dispositivo de aquecimento em camadas

Como várias fontes de calor e consumidores podem ser conectados a um único tanque de armazenamento buffer, o número de conexões em seu design pode variar.

Os tanques de armazenamento buffer sem trocador de calor, com conexão direta do consumidor sem dispositivos de mistura adicionais e trocadores de calor, são usados se:

Os requisitos de qualidade do fluido térmico no circuito da fonte de calor e do consumidor são os mesmos.
A pressão de trabalho no consumidor de calor (em todos os modos) não excede a pressão máxima permitida para a fonte de calor e o próprio tanque de armazenamento buffer.
A temperatura de trabalho do fluido térmico (em todos os modos) na saída da fonte de calor não excede a temperatura máxima permitida para o consumidor.

Se a pressão de trabalho no circuito do consumidor de calor exceder a pressão permitida para a fonte ou o tanque de armazenamento buffer em qualquer um dos modos, a conexão do consumidor deve ser feita em um circuito fechado através de um trocador de calor.

Se a temperatura no circuito da fonte de calor puder exceder a temperatura permitida para o consumidor em qualquer um dos modos, ou se o consumidor tiver uma regulação de qualidade, a conexão do consumidor é feita através de uma unidade de mistura com uma válvula de três vias.

Construção de um tanque de armazenamento buffer com trocador de calor

Os tanques de armazenamento buffer com trocador de calor na parte inferior são usados se:

A pressão ou temperatura no circuito da fonte de calor exceder os valores permitidos para o consumidor e o próprio tanque de armazenamento buffer.
Existirem diferentes requisitos de qualidade para o fluido térmico nos circuitos da fonte de calor e do consumidor.
Uma fonte de calor adicional, como um coletor solar ou bomba de calor (sistema bivalente), precisar ser conectada.

Um trocador de calor em espiral feito de tubos de aço inoxidável liso ou ondulado é geralmente usado como trocador de calor. Para realizar a manutenção do trocador de calor, uma flange de revisão é fornecida na construção do tanque de armazenamento buffer.

Nesses tanques de armazenamento buffer, a água circula constantemente, aquecendo-se na parte inferior e subindo para cima, enquanto a água mais fria desce.

Se a condição determinante for parâmetros de trabalho diferentes do meio de trabalho nos circuitos da fonte de calor e do consumidor, o circuito da fonte de calor é conectado ao trocador de calor localizado na parte inferior.

Nos sistemas bivalentes com duas ou mais fontes de calor, a fonte com a temperatura de aquecimento da água mais baixa, como um coletor solar ou bomba de calor, é conectada ao trocador de calor localizado na parte inferior do tanque.

Tanque de armazenamento buffer com tanque integrado

Os tanques de armazenamento buffer com tanque integrado são usados ao conectar um sistema de abastecimento de água quente a uma fonte de calor cujos picos de produção de calor não coincidem com os picos de consumo de água quente.

O tanque integrado, cheio de água sanitária, é aquecido pelo fluido térmico que chega ao tanque de armazenamento buffer da fonte de calor e, quando desligado, mantém a água quente até que seja utilizada.

Os tanques de armazenamento buffer com tanques integrados são instalados em sistemas de abastecimento de água quente com picos de consumo de água de curto prazo devido à sua baixa durabilidade de potência de aquecimento, em comparação com trocadores de calor em espiral.

Os tanques integrados nos tanques de armazenamento buffer são revestidos com esmalte adequado para água sanitária ou feitos de aço inoxidável.

Tanque acumulador de calor com trocador de calor para sistema de abastecimento de água quente

Os tanques acumuladores de calor com trocador de calor integrado para sistemas de abastecimento de água quente são usados nos casos em que não há picos pronunciados de consumo de água, mas é necessária uma alta potência de aquecimento a longo prazo.

A água que entra no sistema de abastecimento de água quente é aquecida no espaço tubular do trocador de calor em espiral, que está principalmente localizado na parte superior do tanque, com a entrada de água localizada na parte inferior e a saída no tubo superior.

O tubo liso ou ondulado do trocador de calor integrado é feito de aço inoxidável adequado para contato com água potável.

A versatilidade dos possíveis esquemas de acumuladores de calor levou a muitos designs modificados com uso combinado de vários dispositivos descritos acima.

Nas construções de tanques acumuladores de calor para sistemas com alta atividade corrosiva da água, é fornecido um ânodo de magnésio para garantir a proteção catódica eletroquímica do corpo do tanque.

O aquecimento adicional da água é fornecido por um aquecedor elétrico, que pode elevar a temperatura da água ao nível desejado em caso de temperatura insuficiente da água proveniente da fonte ou durante a ausência de fluxos de calor da fonte de calor.

Para reduzir a intensidade da mistura de água na construção do tanque acumulador de calor, é adicionado um dispositivo de aquecimento em camadas, que permite aumentar significativamente a eficiência de fontes de calor de baixa temperatura, como uma bomba de calor.

A espessura do isolamento térmico do tanque acumulador de calor determina a quantidade de perda de calor e a taxa de resfriamento, portanto, em sistemas que requerem armazenamento a longo prazo de calor acumulado, recomenda-se escolher uma estrutura de isolamento térmico mais espessa.

P.S.: O tanque acumulador de calor é projetado para armazenar água técnica quente, e a água para sistemas de abastecimento de água pode ser aquecida no trocador de calor integrado ou no tanque. Tanques projetados para aquecer e armazenar água técnica sanitária são apresentados na seção de nosso catálogo - Tanques de aquecedores de água.