Теплоаккумулятори

Призначення акумулюючих ємностей. Сфера застосування.

Акумулятор в будь-яких технічних системах - це пристрій для накопичення і збереження будь-якого енергетичного або матеріального ресурсу, для організації його впорядкованої витрати за часом, кількістю і метою. Головним завданням застосування акумулюючих апаратів є згладжування нерівномірності (невідповідності) в темпах відтворення матеріального або енергетичного ресурсу, і його витратою. Згладжування за допомогою акумулюючого пристрою підлягає як пікове перевищення відтворення ресурсу над темпами його витрачання, так і пікове значення витрачання ресурсу над темпами його відтворення.

У водопровідних і опалювальних системах різного призначення таким матеріальним і енергетичним ресурсом (для акумулювання) є, власне, вода (теплоносій), і технологічно досягнута її робоча температура: висока (гаряча вода) або навпаки, низька (охолоджена, крижана вода).

Накопичення про запас (акумулювання) води як матеріального ресурсу для водопровідних систем різного призначення практикується з метою згладжування нерівномірності її масового надходження (нагнітання) і витрачання в цілому по системі. При невеликих обсягах витрати води, як акумулюючих ємностей (теплоаккуляторов) застосовується буферне ємнісне обладнання (при великих обсягах витрати - акумулюють водойми). Типовими зразками акумулюючого (буферного) ємнісного обладнання є підземні та надземні водяні резервуари, а також водяні баки.

Приклад включення бака-акумулятора OPEKS-2 в схемі твердопаливної котельні.

При необхідності акумулювання і збереження води в якості нагріваючого теплоносія або холодоагенту, разом з технологічно набутої нею високою або низькою температурою, застосовуються спеціальні теплоізольовані водяні ємності - теплоакумулятори. Основними сферами застосування водяних теплоаккумуляторов є системи:

• водяного опалення;
• гарячого водопостачання;
• для зберігання крижаної води (1-5 С)
• технологічного водяного підігріву або охолодження.

У таких системах ємнісні теплоакумулятори виконують завдання накопичення і збереження гарячої води (як варіант, крижаної води - в системах водяного охолодження), для забезпечення пікових обсягів її витрати, в умовах обмеженої продуктивності системи підігріву (або охолодження) теплоносія.

Крім наявності пікових навантажень у витраті гарячого теплоносія (яке перевищує продуктивність системи підігріву), потреба в наявності ємнісного теплоаккумулятора може бути викликана також і нерівномірністю роботи системи його нагрівання. Така ситуація особливо характерна для деяких альтернативних джерел теплової енергії, таких як геліосистеми, працездатність яких в значній мірі залежить від часу доби і погодних умов. В даному випадку навпаки, продуктивність системи підігріву теплоносія повинна значно перевищувати обсяги його поточної витрати, а теплоаккумулятор виконує завдання збереження обсягів підігрітого теплоносія і підтримки обсягів його витрати протягом усього часу, коли система підігріву - непрацездатна.

Загальна конструкція водяного теплового акумулятора. Конструкційні матеріали, що застосовуються

Конструкційно водяній теплоаккумулятор виглядає, як правило, зварена або паяна металева ємність (бак), вміщена всередину такого ж металевого кожуха більшого об'єму. Проміжний простір між зовнішніми стінками бака і внутрішніми стінками кожуха заповнюється теплоізоляційним матеріалом. Теплоакумулююча ємність, може комплектуватися необхідним набором трубопровідної арматури (патрубків / фланців, кранів) і контрольно-вимірювальними приладами (термометр, манометр).

Матеріалом для виготовлення водяного бака теплоаккумулятора, в залежності від його обсягу і сфери застосування, можуть слугувати:

• вуглецева сталь з захисним антикорозійним покриттям (фарбована, емальований, оцинкований);
• високолегована (нержавіюча) сталь;
• алюміній (в т.ч. анодований) і його сплави;
• мідь і її сплави.

Зовнішній кожух теплоаккумулятора, як правило, виготовляється з різних матеріалів, в залежності від області застосування. Це може бути шкірозамінник різних кольорів, пофарбована вуглецева сталь (або оцинкована сталь), тонкі аркуші алюмінію або нержавіючої сталі, в малогабаритних виробах побутового класу можливе застосування пластика. Він може бути звареним, клепаним, фальцованим, розбірним на різьбових з'єднаннях. Як утеплювач можуть використовуватись різноманітні спінені полімерні матеріали, мінеральна вата.

Параметри підбору теплового акумулятора для гарячої (або крижаної) води

Незважаючи на відносну технічну простоту водяних теплоаккумуляторов, їх підбір для конкретної водопровідної системи необхідно проводити по ряду чітких технічних параметрів. Визначальними параметрами підбору ємнісного теплоаккумулятора є:

• продуктивність системи підігріву (або охолодження) води, куб.м / год;
• часовий графік роботи системи підігріву (охолодження);
• середня витрата гарячої води (або холодоагенту), пікові значення витрати теплоносія, в куб.м / год.

Виходячи зі співвідношення продуктивності системи нагріву, тимчасової нерівномірності її роботи, пікових значень витрати теплоносія і його середньої витрати за тимчасовим циклом (наприклад - за добу), підбирається обсяг бака теплоаккумулятора. При цьому його обсяг повинен бути не менше:

обсягу витрат теплоносія за тимчасовий цикл - для систем з циклічним підігрівом (або охолодженням) теплоносія;

пікових значень витрати теплоносія - для систем з безперервним підігрівом (охолодженням) теплоносія.

Іншими важливими технічними параметрами підбору ємнісного теплового акумулятора є:

• робоча і максимально допустима температура теплоносія;
• робочий і максимально допустимий тиск в системі;
• характер і хімічний склад (агресивність) теплоносія;
• ефективність теплоізоляційного кожуха, виражена через коефіцієнт теплопровідності утеплювача, його товщину, сумарно - через потужність тепловтрати на одиницю площі.

Акумулюючі ємності від ОПЕКС

У процесі створення власних ємностей - теплоаккумуляторів компанія ОПЕКС Енергосистеми спирається на весь свій багаторічний досвід і потужну виробничу базу, здобуту в інтересах виробництва самої високоякісної теплообмінної апаратури на вітчизняному ринку. Завдяки цим досягненням, компанія ОПЕКС Енергосистеми виготовляє великий асортимент ємнісних теплових акумуляторів - міцних, абсолютно герметичних, енергоефективних (з мінімальною питомою тепловитратою) з маркуванням OPEKS-2, з наступними параметрами і характеристиками:

• індустріального (об'ємом 30 000 - 60 000 л), господарського (об'ємом 1000 - 5000 л) і побутового (100 - 800 л) призначення;
• з вуглецевої, нержавіючої, емальованої сталі;
• для застосування в водопровідних системах різного призначення: водяного опалення, гарячого водопостачання, холодопостачання, з альтернативними джерелами енергії.

Виконані на тому ж бездоганному технологічному рівні, що і фірмове теплообмінне обладнання, теплоаккамулятори ТМ OPEKS в будь-яких умовах експлуатації показують себе тільки з найкращого боку, характеризуються високою стабільністю технічних характеристик, дотриманням і навіть перевищенням нормативних термінів служби.