Siltuma akumulatora pieslēguma shēma

Nu jau kādu laiku nav rakstīts, bet kā saka “klusumā mācās”. Un šoreiz piedāvāšu malkas katla novietnes shēmu, uzsverot tieši akumulācijas tvertnes pieslēgumu un tā aprēķinu.

Laikam esmu jau teicis, ka, piemēram, Vācijā, projektējot individuālās mājas ar MALKAS KATLIEM, obligāti nepieciešams uzstādīt akumulācijas tvertni, kura funkcija ir uzkrāt enerģiju. Jo malkas katlus nevar automatizēt. Kad kurina, tad ir silts, kā pārstāj – auksts. Katlam, darbojoties automātiskajā režīmā, protams, uzkrāt enerģiju īsti nav jēgas. Cik enerģijas vajag, tik automātiski tiek padots dzīvojamā ēkā.

Nu tad vērsim pie ragiem. Augšā, lielos vilcienos, attēlota katlumājas shēma. Šo shēmu konkrēti ņēmu no internetā pieejamā R. Šeļegovska “Apsildes sistēmu elementu aprēķina metode un piemēri”. Tur arī viņš pats ir to aprakstījis lielos vilcienos. Un es centīšos jums to aprakstīt mazākos vilcienos.

Pie “aukstas” sistēmas recirkulācijas sūknis (pie katla) dzen ūdeni sekojoši: katls-termovārsts-recirkulācijas sūknis-katls. Tas tā notiek līdz 60ºC, kad termovārsts ļauj ūdenim cirkulēt pārējā sistēmas daļā (gan tvertnē, gan uz radiatoriem). 60ºC – tas nozīmē, ka vārsts uztur katlā vismaz 60ºC. Tā kā sistēma ir “auksta”, plūsmu baipasā (vertikālajā caurulē no trīsceļu vārsta) trīsceļu vārsts ir noslēdzis, principā viss ūdens iet tikai uz radiatoriem. Kad sistēma ir uzsilusi un tiek sasniegta noteikta temperatūra, vārsts padod plūsmu baipasā, kur atgaita sajaucās ar karsto turpgaitu, kas nāk no akumulācijas tvertnes vai katla. Tā kā trīsceļu vārsts no kreisās puses piegriež karstā ūdens padevi, katls lieko enerģiju sāk lādēt akumulācijas tvertnē (plūsma no augšas uz leju). Kad pārstāj kurināt, temperatūra katlā krīt zem 60ºC un termovārsts dzen plūsmu tāpat kā pie “aukstas” sistēmas. Tad plūsma uz radiatoriem caur akumulācijas tvertni tiek dzīta no apakšas uz augšu. Tādā veidā sistēma tiek uzturēta vienmērīgi silta, un liekā enerģija – uzglabāta akumulācijas tvertnē.

Cik lielu akumulācijas tvertni izvēlēties? Lai atbildētu uz šo jautājumu, apskatīsim 2 variantus:

1.ĒKA: siltuma zudumi ir 20kW (pie āra temperatūras -20ºC), katls izvēlēts ar jaudu 45kW (aprēķinos efektīvo jaudu pieņemu 40kW), Δt=60 (temperatūras kritums akumulācijas tvertnē).

Tvertnes tilpums	1 m³		2 m³		3 m³
Ārgaisa temperatūra	-20ºC	0ºC	-20ºC	0ºC	-20ºC	0ºC
Siltuma zudumi	20kW	10kW	20kW	10kW	20kW	10kW
Kurināšanas laiks, stundas	4	3	7	5	11	8
Siltuma izmantošanas laiks, stundas	4	8	7	15	11	22

Piemēram: Novembra dienā, kad ārā ap 0ºC (zudumi 10kW), ar 45kW katlu būs jākurina 5 stundas, lai siltumu no 2m³ tvertnes varētu izmantot 15 stundas. Var kurināt mazāk, bet tad saruks stundas, kad varēs izmantot siltumu (1 kurināšanas stunda dod klāt 3 stundas siltuma izmantošanā).

2.ĒKA: siltuma zudumi uz pusi mazāki: 10kW, katls tas pats 45kW (40kW), Δt=60.

Tvertnes tilpums	1 m³		2 m³		3 m³
Ārgaisa temperatūra	-20ºC	0ºC	-20ºC	0ºC	-20ºC	0ºC
Siltuma zudumi	10kW	5kW	10kW	5kW	10kW	5kW
Kurināšanas laiks, stundas	3	2,5	5	5	8	7
Siltuma izmantošanas laiks, stundas	8	16	15	30	22	44

Piemēram: Decembra dienā, kad ārā ap 0ºC (zudumi 5kW), ar 45kW katlu būs jākurina 5 stundas, lai siltumu no 2m³ tvertnes varētu izmantot 30 stundas. UTML.

Mēs varam izdarīt pāris secinājumu:

1. “Sveiks! Kas jauns? – Pats jauns, hehehe… – Bet kā citādāk? – Nuu, uzliku jaunu akumulācijas tvertni – Nopietni? Uz cik tad liela? – Nuu, standrtiņš, 950 litru – Ūuu, izklausās labi! – Jā, man teica, ka pilnīgi pietiek…” BŪŪŪuuu!!! Tik maza akumulācijas tvertne un mazāk – tas vairumā gadījumu ir par maz un nav nopietni (ja vien ēkai nav ļoti zemi siltuma zudumi), vajag lielāku;
2. Jo lielāka akumulācijas tvertne, jo ilgāk tā jākurina;
3. Jo lielāka akumulācijas tvertne, jo vairāk siltuma tā var izdot;
4. Siltuma zudumi, attiecībā pret katla jaudu ir zemi, tātad, katla jaudas lielums ir jāsaista ar akumulācijas tvertnes lielumu;
5. Jāizvēlas tik liels katls, lai 4-6 stundās akumulācijas tvertni varētu pilnībā piekurināt ;
6. Jāizvēlas tik liela tvertne, lai nebūtu jāceļas naktī augšā un jākurina. Siltuma izmantošanas laiks tātad: 10 un vairāk stundas.

Jāpiezīmē vēl tik tas, ka kurināšanas laikā nav ieskaitīta/as stundas, kamēr piesilst pati māja. Stundu atskaite sākas, kad katls ir gandrīz sasniedzis savu maksimālo jaudu. Tā ka droši vēl kāda stundiņa pie kurināšanas ilguma nāks klāt. Un iekavās atzīmēju reālo katla jaudu, jo malkas katliem parasti ir pazems lietderības koeficients. Tirgotāji parasti norāda 75-80%. Šiem katliem nav ekonomaizeru (siltuma atgūšana no dūmgāzēm), kas šo koeficientu radītu lielāku. Un kā pamanījāt, kad apkures sezonas vidējā temperatūra ir ap 0ºC, siltuma zudumi būs tieši 2 reizes mazāki nekā pie -20ºC.

Daži citi secinājumi:

Pie normāliem siltuma zudumiem ņemiet max izmēra katlu un lielu akumulācijas tvertni un būsiet ieguvēji.

Ir pagājis tas laiks, kad malkas katlus nevarēja automatizēt. Pārbūvējiet, automatizējiet visas sistēmas darbības un būs tas pats komforts, kas kurinot ar granulām vai gāzi.

Kurinot malku, Tu atbalsti vietējos.