Устройство теплоаккумулятора

Устройство теплоаккумулятора - стальной герметичный теплоизолированный бак с патрубками для присоединения источника и потребителя тепла. В зависимости от условий использования в конструкции теплоаккумулятора могут быть предусмотрены следующие элементы:

Теплообменный аппарат в нижней части бака
Встроенный бак для воды системы ГВС
Встроенный теплообменник для системы ГВС
Магниевый анод
Электрический нагреватель
Устройство послойного нагрева

Так как к одному тепловому аккумулятору может быть присоединено несколько источников и несколько потребителей тепла, количество патрубков в его конструкции может быть различно.

Теплоаккумуляторы без теплообменника с прямым подключением потребителя без дополнительных устройств смешения и теплообменных аппаратов применяют, если:

Требования к качеству теплоносителя в контуре источника и потребителя тепла одинаковые.
Рабочее давление у потребителя тепла (на всех режимах) не превышает максимально допустимого давления для источника тепла и самого теплоаккумулятора.
Рабочая температура теплоносителя (на всех режимах) на выходе из источника не превышает максимально допустимой температуры для потребителя.

Если рабочее давление в контуре потребителя тепла, на каком либо из режимов, превышает допустимое давление для источника или теплоаккумулятора, подключение потребителя следует выполнить по закрытой схеме через теплообменный аппарат.

Если на каком либо из режимов температура в контуре источника тепла может превысить допустимую температуру для потребителя, либо у потребителя предусматривается качественное регулирование, подключение потребителя выполняют через узел смешения с трёхходовым клапаном.

Конструкция теплоаккумулятора с теплообменником

Теплоаккумуляторы с теплообменником в нижней части, применяют если:

Давление или температура в контуре источника тепла превышают допустимые для потребителя и самого теплового аккумулятора.
Различные требования к качеству теплоносителя в контуре источника и потребителя тепла.
Кроме основного источника тепла необходимо подключить дополнительный например солнечный коллектор или тепловой насос (бивалентная схема).

В качестве теплообменника, как правило, используют несколько витков гладкой или гофрированной трубы из нержавеющей стали (спиралевидный теплообменник). Для проведения технического обслуживания теплообменного аппарата в конструкции теплоаккумулятора предусматривают ревизионный фланец.

В таких теплоаккумуляторах вода находится в постоянном движении, нагреваясь в нижней части, она поднимается вверх, а более холодная перемещается вниз.

Если определяющим условием являются различные параметры рабочей среды в контуре источника и потребителя тепла - то патрубкам теплообменника расположенного в нижней части присоединяется контур источника.

В бивалентных схемах, с двумя и более источниками тепла, к теплообменнику расположенному в нижней части бака подключают источник с меньшей температурой греющей воды, например, солнечный коллектор или тепловой насос.

Теплоаккумуляторы со встроенным баком, используют при подключении системы горячего водоснабжения (ГВС) к источнику пики выработки тепла которого, не совпадают с пиками потребления горячей воды.

Встроенный бак заполненный санитарно-технической водой, разогревается теплоносителем поступающим в теплоаккумулятор от источника тепла, а при его отключении сохраняет воду горячей до момента водоразбора.

Тепловые аккумуляторы со встроенными баками устанавливают в системах горячего водоснабжения с непродолжительными пиками водопотребления, из-за невысокой длительной мощности нагрева, по сравнению со спиралевидными теплообменниками.

Встроенные в теплоаккумуляторы баки покрывают эмалью пригодной для санитарно-технической воды или выполняют из нержавеющей стали.

Тепловые аккумуляторы со встроенным теплообменником для системы горячего водоснабжения применяют в том случае, если отсутствуют ярко выраженные пики водопотребления, но есть потребность в высокой длительной мощности нагрева.

Вода, поступающая в систему ГВС нагревается в трубной полости спиралевидного теплообменника, который расположен преимущественно в верхней части бака, при этом вход воды организуют в нижний, а выход из верхнего патрубка.

Гладкая или гофрированная трубка встроенного теплообменника изготавливается из нержавеющей стали пригодной для контакта с водой питьевого качества.

Многообразие возможных схем применения теплоаккумуляторов породило массу модифицированных конструкций с комбинированным использованием нескольких из выше описанных устройств.

Для систем с высокой коррозионной активностью воды в конструкции теплоаккумулятора предусматривают магниевый анод обеспечивающий электрохимическую катодную защиту корпуса бака.

Дополнительный нагрев воды обеспечивают с помощью электрического ТЭНа, способного поднять температуру воды до заданной отметки при недостаточной температуре воды поступающей от источника или во время отсутствий тепловых поступлений от источника тепла.

С целью снижения интенсивность перемешивания воды, в конструкцию теплоаккумулятора добавляют устройство послойного нагрева, что позволяет существенно повысить эффективность низкотемпературных источников тепла, таких как тепловой насос.

Толщина тепловой изоляции теплоаккумулятора определяет величину тепловых потерь и скорость его остывания, поэтому в системах с потребностью длительного хранения аккумулированного тепла - рекомендуется выбирать большую толщину теплоизоляционной конструкции.

P.S. Теплоаккумулятор предназначен для хранения горячей технической воды, вода для систем водоснабжения может подогреваться во встроенном теплообменнике или баке. Ёмкости, предназначенные для нагрева и хранения санитарно-технической воды, представлены в разделе нашего каталога - Баки водонагреватели.