Tanque de acumulación, tanque de inercia, acumulador de calor. ¿Cuál es la diferencia?

El mayor inconveniente de las calderas de combustible sólido es su ciclicidad: a máxima carga y combustión, se alcanza una potencia térmica máxima (a menudo excesiva), que disminuye constantemente a 0 (atenuación completa) y se renueva con una nueva carga de combustible. Esta naturaleza cíclica no permite un sistema de calefacción estable, controlado de forma rápida y precisa.

Alisar la transferencia de calor desigual de las calderas TT permite que el tanque de compensación (también es un acumulador de calor), que acumula el exceso de calor durante el funcionamiento máximo de la unidad de caldera. Sin embargo, hay muchos matices al elegir y calcular el volumen requerido de un acumulador de calor.

¿Qué es un tanque de compensación para una caldera de combustible sólido?

Un tanque intermedio (también acumulador de calor) es un tanque de cierto volumen lleno de un refrigerante, cuyo propósito es acumular el exceso de energía térmica y luego distribuirlos de manera más racional para calentar una casa o proporcionar suministro de agua caliente (ACS ).

Para que sirve y que tan efectivo es

Muy a menudo, el tanque intermedio se usa con calderas de combustible sólido, que tienen una cierta ciclicidad, y esto también se aplica a las calderas TT de combustión prolongada. Después del encendido, la transferencia de calor del combustible en la cámara de combustión aumenta rápidamente y alcanza sus valores máximos, después de lo cual se extingue la generación de energía térmica, y cuando se apaga, cuando no se carga un nuevo lote de combustible, se detiene por completo. .

Las únicas excepciones son las calderas bunker con alimentación automática, donde, debido a un suministro regular y uniforme de combustible, se produce la combustión con la misma transferencia de calor.

Con tal ciclicidad, durante el período de enfriamiento o atenuación, la energía térmica puede no ser suficiente para mantener una temperatura agradable en la casa. Al mismo tiempo, durante el período de máxima producción de calor, la temperatura en la casa es mucho más alta que la confortable, y parte del exceso de calor de la cámara de combustión simplemente vuela hacia la chimenea, que no es la más eficiente y uso económico de combustible.

Un diagrama visual de la conexión del tanque de compensación, que muestra el principio de su funcionamiento.

La eficiencia del tanque de compensación se comprende mejor con un ejemplo específico. Un m3 de agua (1000 l), cuando se enfría a 1 ° C, libera 1-1,16 kW de calor. Tomemos como ejemplo una casa media con una mampostería convencional de 2 ladrillos con una superficie de 100 m2, cuya pérdida de calor es de aproximadamente 10 kW. Un acumulador de calor de 750 litros, calentado por varias pestañas a 80 ° C y enfriado a 40 ° C, proporcionará al sistema de calefacción unos 30 kW de calor. Para la casa antes mencionada, esto equivale a 3 horas adicionales de calor de la batería.

A veces, un tanque de compensación también se usa en combinación con una caldera eléctrica, esto se justifica cuando se calienta por la noche: a tarifas eléctricas reducidas. Sin embargo, tal esquema rara vez se justifica, ya que para acumular una cantidad suficiente de calor para el calentamiento diurno durante la noche, no se necesita un tanque para 2 o incluso 3 mil litros.

Dispositivo y principio de funcionamiento.

El acumulador de calor es un tanque cilíndrico vertical sellado, por regla general,, a veces adicionalmente aislado térmicamente. Es un intermediario entre la caldera y los dispositivos de calefacción. Los modelos estándar están equipados con una conexión de 2 pares de boquillas: primer par - suministro y retorno de la caldera (circuito pequeño); el segundo par: el suministro y el retorno del circuito de calefacción, divorciado en la casa. El circuito pequeño y el circuito de calefacción no se superponen.

El principio de funcionamiento de un acumulador de calor junto con una caldera de combustible sólido es simple:

1. Después de encender la caldera, la bomba de circulación bombea constantemente el refrigerante en un pequeño circuito (entre el intercambiador de calor de la caldera y el tanque). El suministro de la caldera se conecta al ramal superior del acumulador de calor y el retorno al inferior. Gracias a esto, todo el tanque de compensación se llena suavemente con agua caliente, sin un movimiento vertical pronunciado del agua tibia.
2. Por otro lado, el suministro a los radiadores de calefacción se conecta a la parte superior del tanque de compensación y el retorno se conecta a la parte inferior. El portador de calor puede circular tanto sin una bomba (si el sistema de calefacción está diseñado para una circulación natural) como a la fuerza. Una vez más, dicho esquema de conexión minimiza la mezcla vertical, por lo que el tanque intermedio transfiere el calor acumulado a las baterías de manera gradual y más uniforme.

Si el volumen y otras características del tanque intermedio para una caldera de combustible sólido se seleccionan correctamente, las pérdidas de calor se pueden minimizar, lo que afectará no solo la economía de combustible, sino también la comodidad del horno. El calor acumulado en un acumulador de calor bien aislado se retiene durante 30 a 40 horas o más.

Además, debido a un volumen suficiente, mucho mayor que en el sistema de calefacción, se acumula absolutamente todo el calor liberado (de acuerdo con la eficiencia de la caldera). Ya después de 1-3 horas del horno, incluso con amortiguación completa, está disponible un acumulador de calor completamente "cargado".

Tipos de estructuras

Foto	Dispositivo de tanque intermedio	Descripción de características distintivas.
	Tanque de compensación estándar, descrito anteriormente, con conexión directa en la parte superior e inferior.	Estos diseños son los más baratos y de uso más común. Adecuado para sistemas de calefacción estándar donde todos los circuitos tienen la misma presión de funcionamiento máxima permitida, el mismo portador de calor y la temperatura del agua calentada por la caldera no excede el máximo permitido para radiadores.
Tanque de inercia con un intercambiador de calor interno adicional (generalmente en forma de serpentín).	Es necesario un dispositivo con un intercambiador de calor adicional a una presión más alta de un circuito pequeño, lo cual es inaceptable para calentar radiadores. Si se conecta un intercambiador de calor adicional con un par de boquillas independientes, se puede conectar una (segunda) fuente de calor adicional, por ejemplo, caldera TT + caldera eléctrica. También puede separar el refrigerante (por ejemplo: agua en el circuito adicional; anticongelante en el sistema de calefacción)
	Depósito acumulador con circuito adicional y otro circuito para ACS. El intercambiador de calor para el suministro de agua caliente está hecho de aleaciones que no violan las normas sanitarias y los requisitos para el agua utilizada para cocinar.	Se utiliza como reemplazo de una caldera de doble circuito. Además, tiene la ventaja de un suministro de agua caliente casi instantáneo, mientras que una caldera de doble circuito requiere de 15 a 20 segundos para prepararla y entregarla al punto de consumo.
El diseño es similar al anterior, sin embargo, el intercambiador de calor de ACS no está hecho en forma de serpentín, sino en forma de tanque interno separado.	Además de los beneficios descritos anteriormente, el tanque interno elimina las limitaciones en la capacidad de agua caliente. Se puede utilizar todo el volumen del depósito de ACS para un consumo simultáneo ilimitado, tras lo cual se requiere tiempo para calentar. Por lo general, el volumen del tanque interno es suficiente para que al menos 2-4 personas se bañen seguidas.

Cualquiera de los tipos de tanques intermedios descritos anteriormente puede tener una mayor cantidad de pares de boquillas, lo que permite diferenciar los parámetros del sistema de calefacción por zonas, conectar adicionalmente un piso calentado por agua, etc.

Baterías HR para UPS

Algunas baterías son comercializadas específicamente por el fabricante como baterías para UPS. Con la misma masa (ya veces las mismas dimensiones), estas baterías, durante descargas cortas (10-30 minutos), dan más capacidad que las baterías convencionales. El aumento del tiempo de funcionamiento del SAI puede ser superior al 50% (con tiempos de descarga de unos 10 minutos).Durante las descargas a largo plazo, estas "baterías de UPS" no tienen ventajas sobre las convencionales.

En CSB y algunos otros fabricantes, estas baterías se denominan HR (del inglés high rate - high rate, high power). Estas baterías pueden, por supuesto, usarse no solo como baterías para UPS. Son beneficiosos en todos los casos en los que se requiere un sistema de energía compacto con poca duración de la batería.

Reseñas de acumuladores de calor domésticos para calderas: ventajas y desventajas.

Beneficios	desventajas
Uso mucho más eficiente de combustibles sólidos, lo que se traduce en mayores ahorros.	El sistema solo se justifica con un uso constante. En caso de residencia intermitente en la casa y encendido, por ejemplo, solo los fines de semana, el sistema tarda un tiempo en calentarse. En el caso de trabajos de corta duración, la efectividad será cuestionable.
Extendiendo los tiempos de ciclo y reduciendo la frecuencia de llenado de combustible sólido	El sistema requiere circulación forzada, que es proporcionada por una bomba de circulación. Por consiguiente, tal sistema es volátil.
Mayor comodidad debido a un funcionamiento del sistema de calefacción más estable y personalizable	Se requieren fondos adicionales para equipar un sistema de calefacción utilizando una caldera de calefacción indirecta. El costo de los tanques de compensación económicos comienza desde 25 mil rublos + costos de seguridad (un generador en caso de un corte de energía y un estabilizador de voltaje; de ​​lo contrario, en ausencia de circulación de refrigerante, en el mejor de los casos, puede ocurrir sobrecalentamiento y quemado de la caldera).
Posibilidad de proporcionar suministro de agua caliente.	El tanque de compensación, especialmente para 750 litros o más, es de tamaño considerable y requiere un espacio adicional de 2-4 m2 en la sala de calderas.
La capacidad de conectar varias fuentes de calor, la capacidad de diferenciar el refrigerante.	Para una máxima eficiencia, la caldera debe tener al menos un 40-60% más de potencia que la mínima requerida para calentar la casa.
Conectar un tanque de compensación es un proceso simple, se puede hacer sin la participación de especialistas.

desventajas

El gran tamaño del tanque de almacenamiento dificulta la instalación en un edificio residencial estándar. La capacidad de almacenamiento mínima es de unos 500 litros, y su instalación requerirá 60 cm de espacio libre a un metro y medio de altura. El uso de aislamiento para obras de construcción ocupará ya 80 cm de espacio habitable. Un tanque para una tonelada de agua tendrá un metro de ancho y dos metros de alto, lo que es poco probable que le permita pasarlo por las puertas y ponerlo en la habitación.

La instalación de estructuras de este tipo requiere la asignación de una sala separada para el horno. La decisión final sobre la posibilidad de instalación se toma después de que los representantes de la organización de construcción visiten el sitio.

Cómo elegir un tanque de compensación

Cálculo del volumen mínimo requerido

El parámetro más importante que debe determinarse de inmediato es el volumen del contenedor. Debe ser lo más grande posible para maximizar la eficiencia, pero hasta un cierto umbral para que la caldera tenga suficiente energía para "cargarla".

El cálculo del volumen del tanque de compensación para una caldera de combustible sólido se realiza de acuerdo con la fórmula:

m = Q / (k * c * Δt)

• Dónde, metro - la masa del refrigerante, después de calcular, no es difícil convertirla en litros (1 kg de agua ~ 1 dm3);
• Q - la cantidad de calor requerida se calcula como: potencia de la caldera * período de su actividad - pérdida de calor en el hogar * período de actividad de la caldera;
• k - eficiencia de la caldera;
• C - capacidad calorífica específica del refrigerante (para el agua, este es un valor conocido - 4,19 kJ / kg * ° C = 1,16 kW / m3 * ° C);
• Δt - la diferencia de temperatura en las tuberías de suministro y retorno de la caldera, las lecturas se toman cuando el sistema está estable.

Por ejemplo, para una casa promedio con 2 ladrillos con un área de 100 m2, la pérdida de calor es de aproximadamente 10 kW / h.En consecuencia, la cantidad requerida de calor (Q) para mantener el equilibrio = 10 kW. La casa se calienta con una caldera de 14 kW con una eficiencia del 88%, leña en la que se quema en 3 horas (el período de actividad de la caldera). La temperatura en la tubería de suministro es de 85 ° C y en la tubería de retorno - 50 ° C.

Primero debe calcular la cantidad de calor requerida.

Q = 14 * 3-10 * 3 = 12 kW.

Como resultado, m = 12 / 0.88 * 1.16 * (85-50) = 0.336 t = 0.336 metros cúbicos o 336 litros... Ésta es la capacidad de búfer mínima requerida. Con tal capacidad, después de que el marcador se apague (3 horas), el acumulador de calor acumulará y distribuirá 12 kW adicionales de calor. Para el hogar de ejemplo, esto es más de 1 hora extra de baterías calientes en una pestaña.

En consecuencia, los indicadores dependen de la calidad del combustible, la pureza del refrigerante, la precisión de los datos iniciales, por lo tanto, en la práctica, el resultado puede diferir en un 10-15%.

Calculadora para calcular la capacidad mínima de almacenamiento de calor requerida

Número de intercambiadores de calor

Intercambiadores de calor internos de cobre del tanque de almacenamiento.
Después de seleccionar el volumen, lo segundo a lo que debe prestar atención es la presencia de intercambiadores de calor y su número. La elección depende de los deseos, los requisitos de CO y el diagrama de conexión del tanque. Para el sistema de calefacción más simple, un modelo vacío sin intercambiadores de calor es suficiente.

Sin embargo, si se planea una circulación natural en el circuito de calefacción, se necesita un intercambiador de calor adicional, ya que el circuito de la pequeña caldera solo puede funcionar con circulación forzada. La presión es entonces más alta que en un circuito de calefacción de circulación natural. También se requieren intercambiadores de calor adicionales para proporcionar suministro de agua caliente o para conectar calefacción por suelo radiante.

Presión máxima permitida

Al elegir un tanque de compensación con un intercambiador de calor adicional, debe prestar atención a la presión de funcionamiento máxima permitida, que no debe ser más baja que en cualquiera de los circuitos de calefacción. Los modelos de tanque sin intercambiadores de calor generalmente están diseñados para presiones internas de hasta 6 bar, que es más que suficiente para el CO promedio.

Material del recipiente interior

Por el momento, hay 2 opciones para hacer un tanque interno:

• acero al carbono blando - cubierto con un revestimiento anticorrosión impermeable, tiene un precio de costo más bajo, se usa en modelos económicos;
• acero inoxidable - más caro, pero más fiable y duradero.

Algunos fabricantes también instalan protección de pared adicional en el contenedor. Muy a menudo, esto es, por ejemplo, una varilla anoide de magnesio en el centro del tanque, que protege las paredes del tanque y los intercambiadores de calor del crecimiento de una capa de sales sólidas. Sin embargo, dichos elementos necesitan una limpieza periódica.

Otros criterios de selección

Después de determinar con los principales criterios técnicos, puede prestar atención a parámetros adicionales que aumentan la eficiencia y la comodidad de uso:

• la capacidad de conectar un elemento calefactor para calentamiento adicional de la red, así como instrumentación adicional, que se monta con una conexión roscada o de manguito (pero en ningún caso soldada);
• la presencia de una capa de aislamiento térmico: en los modelos más caros de acumuladores de calor hay una capa de material aislante del calor entre el tanque interno y la carcasa exterior, lo que contribuye a una retención de calor aún más prolongada (hasta 4-5 días);
• peso y dimensiones: todos los parámetros anteriores afectan el peso y las dimensiones del tanque de compensación, por lo que vale la pena decidir de antemano cómo se ingresará en la sala de calderas.

Cálculo del acumulador de calor.

El cálculo de la capacidad de almacenamiento intermedio requiere una atención cuidadosa. En primer lugar, es necesario determinar con qué fines se utilizará el contenedor.Si para reducir la inercia durante el funcionamiento de una caldera de combustible sólido, se utilizan algunas fórmulas, para el funcionamiento en ausencia de electricidad en bombas de calor, otras. En primer lugar, considere un sistema con una caldera de combustible sólido.

Alternativamente, puede aplicar la fórmula más simple, que le permite seleccionar aproximadamente la capacidad del tanque, dependiendo de la potencia de la caldera. Por ejemplo, se recomienda seleccionar el volumen del acumulador de calor en el rango de 40 a 80 litros por 1 kW de potencia de caldera. Este método es simple pero no confiable.

Dado que durante la temporada de calefacción solo se requiere una pequeña parte de la demanda total de calor, cuando se usa, teniendo en cuenta la temperatura promedio del aire exterior durante el período de calefacción, puede seleccionar el modo de sistema óptimo. Para hacer esto, es necesario calcular la capacidad según la fórmula: V = 2246 * ((2.5-Qn / Q)) / (73-0.4 * T) * Qn (Qn es la carga de calentamiento calculada para el objeto, T es la temperatura calculada "retorno").

La bomba de calor requiere principios ligeramente diferentes para elegir un tanque de compensación. Los acumuladores de calor para tales sistemas se seleccionan en función de diferentes principios. Por ejemplo, para optimizar el rendimiento del sistema a lo largo del tiempo, puede utilizar proporciones de 20 a 25 litros de volumen de almacenamiento de calor utilizable por cada kW de potencia de la bomba de calor.

Un tanque intermedio bien elegido y fabricado permitirá organizar un sistema de calefacción cómodo sin un consumo innecesario de electricidad, combustible y dinero.

Los fabricantes y modelos más conocidos: características y precios

Sunsystem PS 200

Un acumulador de calor económico estándar, perfecto para una caldera de combustible sólido en una pequeña casa privada con un área de hasta 100-120 m2. Por diseño, este es un tanque ordinario, sin intercambiadores de calor. El volumen del recipiente es de 200 litros a una presión máxima permitida de 3 bar. Por un bajo costo, el modelo tiene una capa de 50 mm de aislamiento térmico de poliuretano, la capacidad de conectar un elemento calefactor.

Precio: un promedio de 30.000 rublos.

Hajdu AQ PT 500 C

Uno de los mejores modelos de depósitos intermedios por su precio, equipado con un intercambiador de calor incorporado. Volumen - 500 l, presión admisible - 3 bar. Una excelente opción para una casa con un área de 150-300 m2 con una gran reserva de energía de una caldera de combustible sólido. La línea incluye modelos de diferentes tamaños.

A partir de un volumen de 500 litros, los modelos (opcionalmente) están equipados con una capa de aislamiento térmico de poliuretano + una carcasa de cuero artificial. Es posible la instalación de elementos calefactores. El modelo es conocido por sus críticas, fiabilidad y durabilidad extremadamente positivas. País de origen: Hungría.

El costo: 36.000 rublos.

TANQUE S EN PRESTIGE 300

Otro tanque de compensación económico de 300 litros. Por diseño, es un acumulador sin intercambiadores de calor adicionales con una presión de funcionamiento máxima permitida de 6 bar. Las paredes interiores, como en los casos anteriores, son de acero al carbono. La principal diferencia es una capa de aislamiento térmico significativa y respetuosa con el medio ambiente hecha de material de poliéster según la tecnología NOFIRE, es decir, alta clase de resistencia al calor y al fuego. País de origen: Bielorrusia

El costo: 39.000 rublos.

ACV LCA 750 1 CO TP

Depósito inercial de alto rendimiento y caro de 750 l con intercambiador de calor tubular adicional para el suministro de agua caliente, diseñado para calderas con una gran reserva de marcha.

Las paredes interiores están cubiertas con esmalte protector, hay una capa de aislamiento térmico de 100 mm de alta calidad. Un ánodo de magnesio está instalado dentro del tanque, lo que evita la acumulación de una capa de sales sólidas (hay 3 ánodos de repuesto en el kit). Es posible la instalación de elementos calefactores e instrumentación adicional. País de origen: Bélgica.

El costo: 168.000 rublos.

Beneficios

Una ventaja significativa de los tanques de almacenamiento es la capacidad de conectarlos a varios dispositivos de calefacción.

Agregar un termostato al circuito de trabajo le permitirá ajustar la prioridad de encender los calentadores, así como apagarlos en caso de temperatura suficiente.

Las ventajas adicionales de tales diseños incluyen:

• aumentar la seguridad de la estructura a través de su automatización;
• regulación de la temperatura del edificio en cada piso;
• costos mínimos de conexión de calderas de gas o combustible sólido;
• facilidad de instalación adicional de una bomba de calor o colectores solares.

Precios: tabla resumen

Modelo	Volumen, l	Presión de funcionamiento admisible, bar	Costo, frotar
Sunsystem PS 200, Bulgaria	200	3	30 000
Hajdu AQ PT 500 C, Hungría	500	3	36 000
TANQUE S EN PRESTIGE 300, Bielorrusia	300	6	39 000
ACV LCA 750 1 CO TP, Bélgica	750	8	168 000

Los principales tipos de baterías.

Hay 3 tecnologías de baterías líderes: plomo-ácido, alcalinas e iones de litio. Cada una de estas tecnologías tiene sus propias ventajas y desventajas únicas que determinan su aplicación en diferentes casos. Consulte los enlaces para obtener más detalles sobre cada uno de los tipos de batería:

• arrancador de plomo-ácido (automóvil)
• AGM (sellado)
• gel sellado
• gel sellado con electrodos tubulares (OPzV)
• gelatinizado con placas de extensión (serie OPzS)
• tracción (generalmente con electrolito líquido)
• carbón

alcalino

hierro de níquel

niquel Cadmio

hidruro metálico de níquel

Iones de litio (recientemente, el precio de ellos ha disminuido y han aparecido baterías con una larga vida útil: fosfato de hierro y litio)

Baterías de plomo ácido

El tipo más común de AB son plomo-ácido

, tanto con electrolito líquido como sellados (recientemente se han vuelto cada vez más populares debido a las reducciones de precios).

Baterías especiales con placas esparcidoras

para su uso en sistemas de suministro de energía autónomos, a menudo se ensamblan a partir de baterías separadas de 2 voltios conectadas entre sí. También se utilizan AB de menor capacidad con un voltaje de 6 y 12 voltios, pero con menos frecuencia. Estas baterías se producen principalmente en Europa y EE. UU. Son comparativamente caros. Recientemente, estas baterías de fabricación china han aparecido en el mercado ruso. Con prácticamente las mismas características, las baterías chinas son significativamente (una y media a dos veces) más baratas.

Baterías de tracción

, tanto con electrolito líquido como sellados, están diseñados para funcionamiento cíclico. Las modificaciones de ciclo profundo tienen parámetros similares. Son más adecuados para sistemas de suministro de energía autónomos. Son más caras que las baterías selladas convencionales, pero también tienen una vida útil más larga.

Baterías de ácido de plomo selladas tienen el mismo principio de funcionamiento que las baterías de arranque de automóviles convencionales. Esta es la tecnología más madura y, para algunos parámetros únicos, aún no se ha encontrado un reemplazo. Estas baterías no deben desecharse en vertederos, ya que contienen plomo y ácido sulfúrico altamente tóxicos. Sin embargo, son muy fáciles de reciclar y el plomo se puede reutilizar. Estas baterías se cargan mucho más lentamente que otras baterías (aproximadamente 5 veces más lento), pero pueden proporcionar mucha más energía para los consumidores poderosos.

La mayor desventaja de las baterías de plomo-ácido es su peso. Debido a esto, tienen el peor desempeño en términos de densidad de energía específica. Sin embargo, la amplia distribución de los elementos utilizados en estas baterías y la sencillez de su producción determinan no solo su uso generalizado, sino también un precio mucho menor.

Varios tipos de baterías de plomo-ácido se describen en detalle en el artículo "Tipos de baterías de plomo-ácido".

Baterias alkalinas

Una batería ácida no tolera una descarga profunda, pero no le importa recargarse en porciones en cada oportunidad.Al alcalino, por el contrario, no le gusta dar corrientes altas, pero las corrientes en la cantidad de aproximadamente 1/10 de la capacidad están listas para emitirse durante mucho tiempo y hasta el punto de agotamiento. Es decir, no solo permite una descarga completa, sino que también da la bienvenida de todas las formas posibles (porque si carga una batería alcalina completamente descargada, no obtendrá toda su capacidad - el llamado "efecto memoria" es más pronunciado en níquel- baterías de cadmio). En resumen, no puede cargar / descargar una batería alcalina en porciones, solo "desde y hacia". Pero con un funcionamiento adecuado (además de cargar / descargar, implica lavar las latas y reemplazar el electrolito una vez por temporada), los álcalis sirven hasta 20 años (más precisamente, 1000-1500 ciclos completos). Además, las baterías alcalinas no se cargan bien a bajas corrientes. Es decir, la corriente fluye a través de ellos, pero no hay cargo.

Esto explica el hecho de que las baterías alcalinas no se utilicen ampliamente en sistemas de suministro de energía autónomos con fuentes de energía renovables. Baterías selladas de níquel cadmio e hidruro metálico de níquel

se puede utilizar en algunos casos. Aunque son mucho más caras que las ácidas, tienen una vida útil muy larga y tienen un voltaje más estable durante el proceso de descarga. Por lo general, se utilizan en fuentes de alimentación portátiles o móviles. le permiten almacenar más energía por kg de peso.

Las baterías de NiMh llegaron al mercado principal en la década de 1980 como una alternativa más limpia a las baterías de níquel cadmio. Las baterías de NiCd utilizan el cadmio, un elemento altamente tóxico, en su composición, y dado que el consumidor general no piensa realmente en deshacerse de las baterías usadas, esto planteó un gran problema para el medio ambiente. Las desventajas de las baterías de NiMh son su autodescarga relativamente alta, lo que resulta en una pérdida de aproximadamente el 30% de la energía en 1 mes. También cargan hasta 2 veces más que las baterías de litio o níquel cadmio.

Aunque los parámetros eléctricos de las baterías de NiMh no son tan buenos como los de NiCd, las baterías de NiMH son más estables y sufren menos el "efecto memoria" de las baterías de NiCd. No es necesario que se descarguen por completo antes de recargarlas, ya que las baterías de NiCd lo requieren para evitar el crecimiento de cristales internos que provocan el agrietamiento de la carcasa de la batería de NiCd. Las baterías AA NiMh son las mismas que las baterías alcalinas convencionales y, por lo tanto, son las más populares para su uso en cámaras y cámaras digitales, reproductores portátiles, radios y linternas.

Las baterías de níquel-cadmio y níquel-hierro con electrolito líquido son más baratas que las selladas, pero contienen electrolito líquido, emiten gases durante la carga y requieren un mantenimiento periódico y una habitación ventilada especial. El costo de la energía almacenada en un ciclo de carga-descarga es comparable o incluso más económico que el de las baterías selladas de plomo-ácido.

Recomendamos usar baterías de níquel-hierro (generalmente se usan como baterías de tracción en vehículos eléctricos, así como en el ferrocarril) solo en un caso, como parte de un sistema autónomo de batería diesel, en el que el generador de combustible es la única fuente de energía. Sabemos por nuestra experiencia que las baterías de plomo-ácido no duran mucho en tales sistemas: los ciclos profundos y la carga insuficiente crónica hacen el trabajo sucio. En estas condiciones de funcionamiento, puede soportar desventajas de las baterías alcalinas como la imposibilidad de cargar con corrientes bajas (puede configurar cualquiera desde el generador, y aún mejor si la corriente es grande, se cargará más rápido), el efecto memoria (los ciclos serán profundos) y baja eficiencia de carga. Para el sistema del generador, el efecto memoria no es importante: las baterías se descargan tanto como sea posible para que el generador se encienda lo menos posible.

En cuanto a la eficiencia, si las baterías alcalinas se pueden cargar con una corriente alta, entonces su baja eficiencia se verá recompensada con un modo de funcionamiento más eficiente del generador. Después de todo, para recargar baterías de plomo, es necesario cargarlas con bajas corrientes durante mucho tiempo, es decir, casi inactivo del generador. Y en los límites de carga alcalina, esta es la temperatura de las baterías, así como el desprendimiento de gas.

Recalcamos una vez más que las pilas alcalinas no son adecuadas para todos los sistemas de respaldo o autónomos. Si hay paneles solares o turbinas eólicas, p. Ej. fuentes que producen diferentes corrientes, incl. y no tiene sentido poner pilas alcalinas pequeñas: la energía de las corrientes pequeñas simplemente se perderá sin ningún beneficio.

Baterías de iones de litio y de polímero de litio

Es una de las tecnologías más nuevas y se está desarrollando más rápido que otras. Hay varias variaciones en los procesos químicos de las tecnologías de iones de litio, pero su discusión no se cubre aquí. Las baterías de iones de litio se utilizan ampliamente en pequeños dispositivos electrónicos como teléfonos móviles, dispositivos y reproductores de audio, relojes electrónicos, PDA y computadoras portátiles. Estas baterías se suministran muy bien con poca energía durante mucho tiempo. Tienen una densidad de carga específica muy alta, lo que significa que pueden almacenar una cantidad significativa de energía eléctrica en un volumen pequeño. Sin embargo, esta concentración de energía da como resultado una cierta vulnerabilidad de las baterías de iones de litio.

La química del proceso de las baterías de iones de litio requiere un estricto cumplimiento de las técnicas de fabricación, y la contaminación en la fabricación de estas baterías a menudo da como resultado la degradación de la batería. Muchos recordarán haber retirado del mercado miles de computadoras portátiles Dell y Apple en el verano de 2006, cuando se descubrió que sus baterías fabricadas por Sony contenían contaminantes que podrían provocar su sobrecalentamiento. Las baterías de litio no toleran el sobrecalentamiento, por lo que a menudo tienen circuitos electrónicos incorporados que garantizan su seguridad al evitar la sobrecarga: la carga se detiene cuando el voltaje alcanza su límite.

Las baterías de polímero de litio que se han desarrollado recientemente son la versión "seca" de las baterías de iones de litio. Se comportan mejor a altas temperaturas (más de 25 ° C) y también permiten la fabricación de baterías extremadamente descargadas, hasta el grosor de una tarjeta de crédito. Debido a la naturaleza de la tecnología de fabricación, estas baterías son muy caras y rara vez se justifican en comparación con las baterías de iones de litio más convencionales.

Las baterías de fosfato de hierro y litio son las más adecuadas para los sistemas de energía. Consulte el enlace para obtener información detallada sobre este tipo de batería. Puede comprar tales baterías en nuestra tienda.

Recientemente, han aparecido en el mercado ruso baterías de fosfato de hierro-litio relativamente económicas fabricadas por la planta de Liotech. Las capacidades producidas son desde 250 A * h, por lo que su uso está limitado por sistemas relativamente potentes de alimentación autónoma o de respaldo. Además, hay críticas mixtas sobre estas baterías.

Uno de los últimos avances son las baterías de titanato de litio. Tienen una vida útil de hasta 25.000 mil ciclos.

Diagramas de cableado y conexión

Diagrama pictórico simplificado (haga clic para ampliar)	Descripción
	Diagrama de cableado estándar para tanques intermedios "vacíos" a una caldera de combustible sólido. Se utiliza cuando hay un solo portador de calor en el sistema de calefacción (en ambos circuitos: antes y después del tanque), la misma presión de funcionamiento permitida.
	El esquema es similar al anterior, pero asumiendo la instalación de una válvula termostática de tres vías. Con tal disposición, la temperatura de los dispositivos de calentamiento se puede ajustar, lo que hace posible utilizar el calor acumulado en el tanque de manera aún más económica.
	Esquema de conexión para acumuladores de calor con intercambiadores de calor adicionales.Como ya se mencionó más de una vez, se usa en el caso en que se supone que se usa un refrigerante diferente o una presión de operación más alta en un circuito pequeño.
	Diagrama de la organización del suministro de agua caliente (si hay un intercambiador de calor correspondiente en el tanque).
	El esquema asume el uso de 2 fuentes independientes de energía térmica. En el ejemplo, esta es una caldera eléctrica. Las fuentes están conectadas en orden de carga térmica decreciente (de arriba hacia abajo). En el ejemplo, primero viene la fuente principal, una caldera de combustible sólido, debajo, una caldera eléctrica auxiliar.

Como fuente adicional de calor, por ejemplo, en lugar de una caldera eléctrica, se puede utilizar un calentador eléctrico tubular (TEN). En la mayoría de modelos modernos, ya está previsto para su instalación mediante brida o acoplamiento. Al instalar un elemento calefactor en la tubería de derivación correspondiente, puede reemplazar parcialmente la caldera eléctrica o una vez más hacerlo sin encender una caldera de combustible sólido.

Es importante comprender que estos son diagramas de cableado incompletos y simplificados. Para garantizar el control, la contabilidad y la seguridad del sistema, se instala un grupo de seguridad en el suministro de la caldera. Además, es importante cuidar el funcionamiento del CO en caso de un corte de energía, ya que para accionar la bomba de circulación, no hay suficiente energía generada por el termopar de calderas no volátiles. La falta de circulación del refrigerante y la acumulación de calor en el intercambiador de calor de la caldera probablemente provocarán una ruptura del circuito y un vaciado de emergencia del sistema, es posible que la caldera se queme.

Por lo tanto, en aras de la seguridad, debe asegurarse de garantizar el funcionamiento del sistema al menos hasta que el marcador se queme por completo. Para esto, se utiliza un generador, cuya potencia se selecciona según las características de la caldera y la duración de la combustión de 1 inserto de combustible.

Diferencia del esquema de calefacción estándar.

Un sistema equipado con un acumulador de calor para calentar agua caliente funciona de una manera completamente diferente. El dispositivo no es complicado, se monta lo suficientemente rápido. Su instalación resolverá varias tareas importantes a la vez para el soporte vital de la propiedad de vivienda.

Para que el sistema funcione de manera diferente, es necesario instalar un tanque de almacenamiento para la caldera con aislamiento térmico efectivo multicapa entre la caldera y las tuberías por las que el agua se precipita hacia los radiadores.

Dentro del tanque hay varios intercambiadores de calor para el suministro de agua caliente y los sistemas de calefacción. El agua calentada por la caldera dentro del acumulador permanecerá caliente durante mucho tiempo. Se distribuirá gradualmente a través de dos canales a la vez: suministro de agua y calefacción.

Usando el ejemplo de una capacidad de tanque de 350 litros, uno puede imaginar la economía de combustible. Un acumulador que satisface las necesidades de calefacción y agua caliente de un hogar estándar puede tener:

• volumen de 350 a 3500 litros;
• diámetro de 0,7 m. a 1,8 m.;
• altura de 1,8 ma 5,6 m.

Los intercambiadores de calor para el suministro de agua caliente y el sistema de calefacción están instalados en el acumulador. Los dispositivos de seguridad requieren una atención especial:

• manómetro;
• grupo de válvulas;
• boquillas de salida de aire,

Además, el acumulador está equipado con dispositivos de control de temperatura y presión. Todo esto le permite regular importantes procesos relacionados con la provisión de agua caliente y calefacción de espacios.

Como conectar

Una persona que se ha encontrado con el dispositivo de los sistemas de calefacción muchas veces debería hacer fácilmente un acumulador de calor con sus propias manos y hacer más conexiones. Tal trabajo no debería ser demasiado difícil para un principiante.

En palabras, el diagrama de conexión se puede describir de la siguiente manera:

1. En tránsito por todo el tanque, una tubería de retorno debe pasar por el acumulador de calor, en sus extremos se debe proporcionar una entrada y salida de una pulgada y media.
2. Primero, el retorno de la caldera y el tanque están conectados entre sí. Entre ellos debe haber una bomba de circulación que impulse el agua desde el barril hasta la válvula de cierre, el tanque de expansión y el calentador.
3. La bomba de circulación y la válvula de cierre también están montadas en el segundo lado
4. Es necesario conectar la tubería de suministro por analogía con la anterior, pero ahora las bombas de calor no están instaladas.

Vale la pena señalar que de esta manera el acumulador de calor está conectado a un sistema de calefacción que funciona sobre la base de una sola caldera. Si su número aumenta, el esquema se volverá mucho más complicado.

El contenedor debe estar equipado adicionalmente con un termómetro, sensores de presión en el interior y una válvula de explosión. Al acumular calor constantemente, el barril puede sobrecalentarse con el tiempo. La sobrepresión debe aliviarse periódicamente para evitar una explosión.

Acumulador de calor y diferentes tipos de sistemas de calefacción.

El acumulador de calor se puede instalar junto con varios sistemas de calefacción. Al interactuar con cada uno de ellos, proporciona una serie de ventajas y se amortiza rápidamente.

Los más habituales son los acumuladores de calor, instalados junto con equipos de calefacción que funcionan con combustibles sólidos, en los que la cantidad de residuos es mínima. Habiendo llevado la eficiencia al máximo posible, calientan muy rápidamente los radiadores de calefacción, que pronto se desgastan. Es mejor ahorrar parte de la energía generada y utilizarla cuando realmente surja la necesidad.

La tarifa eléctrica de doble noche es un problema para los propietarios de calderas eléctricas. Así, durante el día, el acumulador de calor acumulará calor en sí mismo a un costo más favorable, y por la noche lo entregará al sistema de calefacción.

Se utilizan instalaciones similares en sistemas multicircuitos, distribuyendo agua entre los circuitos. Si las boquillas se instalan a diferentes alturas, es posible extraer agua a diferentes temperaturas.

Opciones de modernización

Al mirar el acumulador de calor más simple con sus propias manos, una persona con una educación en ingeniería probablemente pensará en las opciones para su modernización. Esto se puede hacer de las siguientes formas:

• A continuación se instala otro intercambiador de calor, a través del cual se puede acumular la energía recibida por el colector solar.
• Es posible dividir el espacio interior del tanque en varias secciones, comunicándose entre sí, para que la estratificación del líquido por temperatura sea más pronunciada.
• Gastar dinero en aislamiento térmico o no, todos deciden por sí mismos. Pero unos pocos centímetros de espuma de poliuretano reducirán significativamente la pérdida de calor.
• Al aumentar el número de ramales, será posible montar la unidad en sistemas de calefacción más complejos con varios circuitos que funcionan de forma independiente.
• Se puede hacer un intercambiador de calor adicional en el que se acumulará agua potable.

Video - Acumulador de calor en una casa con cámara de combustión periódica.

https://youtube.com/watch?v=rgMQG7RLCew

Resumiendo

Absolutamente todos pueden recolectar acumuladores de calor con sus propias manos. No es necesario que compre equipos costosos, y el modelo más simple consta de componentes que una buena persona siempre tiene en el garaje o despensa.

Todos aquellos que no confían en los dispositivos caseros pueden familiarizarse con una amplia selección de modelos en los mercados. Su costo es más que aceptable y los fondos invertidos se amortizan rápidamente.