مراكم الحرارة لغلايات التدفئة: الجهاز والغرض + تعليمات DIY
كيفية تنظيم تشغيل نظام التدفئة المستقل في الوضع الاقتصادي؟ من الضروري تركيب مجمع حراري لغلايات التدفئة.ونتيجة لذلك، ستزداد الكفاءة بشكل كبير بينما ستنخفض تكاليف الوقود، كما ستنخفض التكلفة الإجمالية لصيانة الممتلكات.
سنتحدث عن كيفية عمل الوحدة، والتي تسمح لك بجمع وتخزين الحرارة الناتجة عن الغلاية. وصفنا بالتفصيل جميع خيارات الجهاز المستخدمة في الحياة اليومية. تصف المقالة التي قدمناها نطاق تطبيق مراكم الحرارة وقواعد التشغيل.
محتوى المقال:
ما هو تراكم الحرارة؟
مركم الحرارة عبارة عن خزان عازل مصمم لتجميع كميات الحرارة الزائدة المتولدة أثناء تشغيل الغلاية. يتم بعد ذلك استخدام المورد المحفوظ في نظام التدفئة في الفترة ما بين الأحمال المجدولة لمورد الوقود الرئيسي.
يتيح لك توصيل البطارية المحددة بشكل صحيح تقليل تكلفة شراء الوقود (في بعض الحالات تصل إلى 50٪) ويجعل من الممكن التبديل إلى حمولة واحدة يوميًا بدلاً من اثنتين.
إذا قمت بتجهيز المعدات بمنظمات ذكية وأجهزة استشعار لدرجة الحرارة، وقمت بأتمتة إمداد الحرارة من خزان التخزين إلى نظام التدفئة، فسوف يزيد نقل الحرارة بشكل كبير، وسيزداد عدد أجزاء الوقود المحملة في غرفة الاحتراق بوحدة التسخين بشكل ملحوظ ينقص.
مميزات الأجهزة الداخلية والخارجية
المجمع الحراري عبارة عن خزان عمودي على شكل أسطوانة مصنوع من صفائح الفولاذ الأسود أو الفولاذ المقاوم للصدأ عالية القوة.
توجد طبقة من ورنيش الباكليت على السطح الداخلي للجهاز. إنه يحمي الخزان العازل من التأثير العدواني للمياه الساخنة الصناعية والمحاليل الملحية الضعيفة والأحماض المركزة. يتم تطبيق مسحوق الطلاء على الجزء الخارجي من الوحدة، وهو مقاوم للأحمال الحرارية العالية.
العزل الحراري الخارجي مصنوع من رغوة البولي يوريثان المعاد تدويرها. يبلغ سمك الطبقة الواقية حوالي 10 سم، وتحتوي المادة على نسج معقد محدد وطلاء داخلي من كلوريد البوليفينيل.
يمنع هذا التكوين تراكم جزيئات الأوساخ والحطام الصغير بين الألياف، ويوفر مستوى عالٍ من مقاومة الماء ويزيد من مقاومة التآكل الإجمالية للعازل الحراري.
سطح الطبقة الواقية مغطى بغطاء مصنوع من جلد عالي الجودة.بفضل هذه الظروف، يبرد الماء الموجود في الخزان العازل بشكل أبطأ بكثير، وينخفض مستوى فقدان الحرارة الإجمالي للنظام بأكمله بشكل كبير.
مبدأ تشغيل المنتج الموفر للحرارة
يعمل المجمع الحراري وفقًا لأبسط مخطط. يتم توصيل أنبوب من الغاز أو الوقود الصلب أو الغلاية الكهربائية بالوحدة من الأعلى.
يتدفق الماء الساخن من خلاله إلى خزان التخزين. يتم تبريده أثناء العملية، وينزل إلى موقع المضخة الدائرية، وبمساعدتها، يتم تغذيته مرة أخرى إلى الممر الرئيسي للعودة إلى المرجل للتدفئة التالية.
تعمل الغلاية من أي نوع، بغض النظر عن نوع مصدر الوقود، على مراحل، ويتم تشغيلها وإيقافها بشكل دوري عند الوصول إلى درجة الحرارة المثلى لعنصر التسخين.
عند توقف العمل، يدخل سائل التبريد إلى الخزان، ويتم استبداله في النظام بسائل ساخن لم يبرد بسبب وجود تراكم الحرارة. ونتيجة لذلك، حتى بعد إيقاف تشغيل المرجل والانتقال إلى الوضع السلبي حتى إمداد الوقود التالي، تظل البطاريات ساخنة لبعض الوقت، ويخرج الماء الدافئ من الصنبور.
أنواع نماذج تخزين الحرارة
تؤدي جميع الخزانات العازلة نفس الوظيفة تقريبًا، ولكنها تحتوي على بعض ميزات التصميم.
ينتج المصنعون ثلاثة أنواع من وحدات التخزين:
- أجوف (بدون مبادلات حرارية داخلية)؛
- مع واحد أو اثنين من الملفاتضمان تشغيل أكثر كفاءة للمعدات؛
- مع خزانات الغلايات المدمجة قطر صغير، مصمم للتشغيل الصحيح لمجمع إمدادات الماء الساخن الفردي لمنزل خاص.
يتم توصيل المجمع الحراري بغلاية التدفئة وأسلاك الاتصال الخاصة بنظام التدفئة المنزلية من خلال فتحات ملولبة موجودة في الغلاف الخارجي للوحدة.
كيف تعمل الوحدة المجوفة؟
يعد الجهاز، الذي لا يحتوي على ملف أو غلاية مدمجة بداخله، أحد أبسط أنواع المعدات ويكلف أقل من نظيراته الأكثر "تعقيدًا".
يتم توصيله بواحد أو أكثر من مصادر الطاقة (حسب احتياجات المالكين) من خلال الاتصالات المركزية، ثم يتم توجيهه عبر 1.5 أنبوب إلى نقاط الاستهلاك.
ومن المخطط تركيب عنصر تسخين إضافي يعمل بالطاقة الكهربائية. توفر الوحدة تدفئة عالية الجودة للممتلكات السكنية، وتقلل من خطر ارتفاع درجة حرارة سائل التبريد وتجعل تشغيل النظام آمنًا تمامًا للمستهلك.
مجمع حراري مزود بملف أو ملفين
يعد المجمع الحراري المجهز بمبادل حراري واحد أو اثنين (ملفات) خيارًا تقدميًا للمعدات ذات مجموعة واسعة من التطبيقات. الملف العلوي في التصميم مسؤول عن اختيار الطاقة الحرارية، والملف السفلي يقوم بالتسخين المكثف للخزان العازل نفسه.
يتيح لك وجود وحدات التبادل الحراري في الوحدة الحصول على الماء الساخن لتلبية الاحتياجات المنزلية على مدار الساعة، وتسخين الخزان من مجمع الطاقة الشمسية، وتدفئة مسارات المنزل وتحقيق أقصى استفادة من الحرارة المفيدة لأي أغراض أخرى مناسبة.
وحدة مع غلاية داخلية
يعد المجمع الحراري المزود بغلاية مدمجة وحدة تقدمية لا تقوم فقط بتجميع الحرارة الزائدة الناتجة عن الغلاية، ولكنها تضمن أيضًا توفير الماء الساخن للصنبور للأغراض المنزلية.
خزان الغلاية الداخلي مصنوع من سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ ومجهز بأنود المغنيسيوم. فهو يقلل من مستوى صلابة الماء ويمنع تكون الترسبات على الجدران.
تتصل وحدة من هذا النوع بمصادر طاقة مختلفة وتعمل بشكل صحيح مع كل من الأنظمة المفتوحة والمغلقة. يتحكم في مستوى درجة حرارة مبرد التشغيل ويحمي مجمع التسخين من ارتفاع درجة حرارة المرجل.
يحسن استهلاك الوقود ويقلل عدد وتكرار التحميل. متوافق مع مجمعات الطاقة الشمسية من أي طراز ويمكن أن يعمل كبديل للذراع الهيدروليكي.
نطاق تطبيق المجمع الحراري
يقوم المجمع الحراري بجمع وتخزين الطاقة الناتجة عن نظام التدفئة، ومن ثم يساعد على استخدامها بشكل عقلاني قدر الإمكان للتدفئة الفعالة وتزويد المباني السكنية بالمياه الساخنة.
إنه يعمل مع أنواع مختلفة من المعدات، ولكنه غالبًا ما يستخدم مع مجمعات الطاقة الشمسية والوقود الصلب والغلايات الكهربائية.
المجمع الحراري في النظام الشمسي
مجمع الطاقة الشمسية هو نوع حديث من المعدات التي تسمح لك باستخدام الطاقة الشمسية المجانية لتلبية الاحتياجات المنزلية اليومية. ولكن بدون تراكم الحرارة، فإن المعدات غير قادرة على العمل بشكل كامل، منذ ذلك الحين طاقة شمسية يصل بشكل غير متساو. ويرجع ذلك إلى التغيرات في الوقت من اليوم، والظروف الجوية والموسمية.
إذا كان نظام التدفئة وإمدادات المياه مدعومًا فقط بمصدر طاقة واحد (الشمس)، فقد يواجه السكان في بعض النقاط مشاكل خطيرة في توفير الموارد والحصول على عناصر الراحة المعتادة.
سيساعدك تراكم الحرارة على تجنب هذه اللحظات غير السارة وتحقيق أقصى استفادة من الأيام الصافية المشمسة لتجميع الطاقة. للعمل في النظام الشمسي، فإنه يستخدم السعة الحرارية العالية للمياه، حيث أن 1 لتر منها، عند تبريده بدرجة واحدة فقط، يطلق إمكانات حرارية لتسخين 1 متر مكعب من الهواء بمقدار 4 درجات.
خلال ذروة النشاط الشمسي، متى جامع الطاقة الشمسية يجمع الحد الأقصى لكمية إنتاج الضوء والطاقة التي تتجاوز الاستهلاك بشكل كبير، ويقوم مركم الحرارة بتجميع الفائض ويزوده بنظام التدفئة عندما يتناقص إمداد الموارد من الخارج أو حتى يتوقف، على سبيل المثال، في الليل.
مع الخيارات والرسوم البيانية التدفئة البديلة بالنسبة لأملاك الدولة يرجى قراءة المقال التالي الذي ننصح بقراءته.
خزان عازل لغلاية الوقود الصلب
الدورية هي سمة مميزة للعمل غلاية الوقود الصلب. في المرحلة الأولى، يتم تحميل الحطب في صندوق الاحتراق ويتم التسخين لبعض الوقت. يتم ملاحظة الطاقة القصوى وأعلى درجات الحرارة في ذروة احتراق الإشارة المرجعية.
ثم يتناقص نقل الحرارة تدريجيًا، وعندما يحترق الخشب أخيرًا، تتوقف عملية توليد طاقة تسخين مفيدة. تعمل جميع الغلايات على هذا المبدأ، بما في ذلك الأجهزة طويلة الاحتراق.
ليس من الممكن تكوين الوحدة بدقة لتوليد الطاقة الحرارية فيما يتعلق بمستوى الاستهلاك المطلوب في أي لحظة. تتوفر هذه الوظيفة فقط في المعدات الأكثر تقدمًا، على سبيل المثال، في غلايات التدفئة الحديثة بالغاز أو الكهرباء.
لذلك، على الفور في وقت الاشتعال وعند الوصول إلى الطاقة الفعلية، ثم أثناء عملية التبريد والحالة السلبية القسرية للمعدات، قد لا تكون هناك طاقة حرارية كافية للتدفئة الكاملة وتسخين الماء الساخن.
ولكن خلال ذروة التشغيل والمرحلة النشطة لاحتراق الوقود، ستكون كمية الطاقة المنطلقة زائدة عن الحد، ومعظمها سوف "يذهب إلى البالوعة" حرفيًا. ونتيجة لذلك، سيتم إنفاق المورد بشكل غير عقلاني، وسيتعين على المالكين تحميل أجزاء جديدة من الوقود باستمرار في المرجل.
يتم حل هذه المشكلة عن طريق تركيب مراكم حراري، والذي سوف يتراكم الحرارة في الخزان في أوقات زيادة النشاط. بعد ذلك، عندما يحترق الخشب ويدخل المرجل في وضع الاستعداد السلبي، سيقوم المخزن المؤقت بنقل الطاقة المجمعة المبرد، والذي سوف يسخن ويبدأ في الدوران عبر النظام، مما يؤدي إلى تسخين الغرفة متجاوزًا الجهاز المبرد.
خزان للنظام الكهربائي
تعد معدات التدفئة الكهربائية خيارًا مكلفًا إلى حد ما، ولكن يتم تركيبها في بعض الأحيان، وكقاعدة عامة، جنبًا إلى جنب مع غلاية الوقود الصلب.
عادة نوع التدفئة الكهربائية يتم ترتيبها حيث لا تتوفر مصادر أخرى للحرارة لأسباب موضوعية. وبطبيعة الحال، مع طريقة التدفئة هذه، ترتفع فواتير الكهرباء بشكل كبير وتكلف الراحة المنزلية أصحابها الكثير من المال.
ومن أجل تقليل تكاليف الكهرباء، يُنصح باستخدام المعدات إلى الحد الأقصى خلال فترة التعريفة التفضيلية، أي في الليل وفي عطلات نهاية الأسبوع.
لكن وضع التشغيل هذا ممكن فقط في حالة وجود خزان عازل واسع، حيث ستتراكم الطاقة المتولدة خلال فترة السماح، والتي يمكن بعد ذلك إنفاقها على التدفئة وتزويد المباني السكنية بالمياه الساخنة.
افعل ذلك بنفسك جهاز تخزين الطاقة
يمكن صنع أبسط نموذج ممكن لمراكم الحرارة بيديك من برميل فولاذي جاهز. إذا لم يكن لديك واحدة تحت تصرفك، فسيتعين عليك شراء عدة صفائح من الفولاذ المقاوم للصدأ بسماكة لا تقل عن 2 مم ولحامها في حاوية ذات حجم مناسب على شكل خزان أسطواني عمودي.
دليل DIY
لتسخين الماء في المخزن المؤقت، ستحتاج إلى تناول أنبوب نحاسي يبلغ قطره 2-3 سم وطوله من 8 إلى 15 مترًا (حسب حجم الخزان). يجب أن يتم ثنيها بشكل حلزوني ووضعها داخل الخزان.
ستكون البطارية في هذا الطراز في الجزء العلوي من البرميل. من هناك تحتاج إلى إزالة أنبوب المخرج لمخرج الماء الساخن، وصنع نفس الأنبوب من الأسفل لمدخل الماء البارد. يجب أن يكون كل منفذ مزودًا بصنبور للتحكم في تدفق السائل إلى منطقة التراكم.
والخطوة التالية هي فحص الحاوية بحثًا عن التسريبات عن طريق ملؤها بالماء أو تشحيم اللحامات بالكيروسين. إذا لم يكن هناك تسرب، يمكنك البدء في إنشاء طبقة عازلة تسمح للسائل الموجود داخل الخزان بالبقاء ساخنًا لأطول فترة ممكنة.
كيفية عزل وحدة محلية الصنع؟
بادئ ذي بدء، يجب تنظيف السطح الخارجي للحاوية جيدًا وإزالة الشحوم منه، ثم تجهيزه وطلائه بطلاء مسحوق مقاوم للحرارة، وبالتالي حمايته من التآكل.
ثم لف الخزان بعزل الصوف الزجاجي أو صوف البازلت المدلفن بسمك 6-8 مم وثبته بالحبال أو الشريط العادي. إذا رغبت في ذلك، قم بتغطية السطح بصفائح معدنية أو "لف" الخزان بغشاء فويل.
يجب قطع فتحات أنابيب الخروج في الطبقة الخارجية ويجب توصيل الحاوية بالغلاية ونظام التدفئة.
يجب أن يكون الخزان العازل مزودًا بمقياس حرارة وحساسات ضغط داخلية وصمام انفجار. تتيح لك هذه العناصر التحكم في ارتفاع درجة حرارة البرميل المحتمل وتخفيف الضغط الزائد من وقت لآخر.
معدل استهلاك الموارد المتراكمة
من المستحيل الإجابة بدقة على سؤال مدى سرعة استهلاك الحرارة المتراكمة في البطارية.
كم من الوقت سوف تعمل نظام التدفئة على الموارد التي تم جمعها في الخزان العازل يعتمد بشكل مباشر على عناصر مثل:
- الحجم الفعلي لسعة التخزين؛
- مستوى فقدان الحرارة في الغرفة الساخنة.
- درجة حرارة الهواء الخارجي والوقت الحالي من السنة؛
- ضبط قيم أجهزة استشعار درجة الحرارة.
- منطقة مفيدة في المنزل تحتاج إلى التدفئة وتزويدها بالماء الساخن.
يمكن إجراء تدفئة منزل خاص في حالة سلبية لنظام التدفئة من عدة ساعات إلى عدة أيام. في هذا الوقت، سوف "يستريح" المرجل من الحمل وسيستمر مورد عمله لفترة أطول من الزمن.
قواعد التشغيل الآمن
تخضع البطاريات الحرارية المصنوعة في المنزل بيديك لمتطلبات السلامة الخاصة:
- يجب ألا تتلامس عناصر الخزان الساخن أو تتلامس مع المواد أو المواد القابلة للاشتعال أو الانفجار. قد يؤدي تجاهل هذه النقطة إلى نشوب حريق في أشياء فردية ونشوب حريق في غرفة المرجل.
- يتضمن نظام التسخين المغلق ضغطًا مرتفعًا ثابتًا لسائل التبريد المنتشر بالداخل. ولضمان هذه النقطة، يجب أن يكون هيكل الخزان مغلقًا تمامًا. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تعزيز جسمه بأضلاع مقوية، ويمكن تجهيز غطاء الخزان بحشوات مطاطية متينة مقاومة لأحمال التشغيل المكثفة ودرجات الحرارة المرتفعة.
- إذا كان التصميم يحتوي على عنصر تسخين إضافي، فيجب عزل جهات الاتصال الخاصة به بعناية فائقة، ويجب تأريض الخزان. بهذه الطريقة، سيكون من الممكن تجنب الصدمات الكهربائية والدوائر القصيرة التي يمكن أن تلحق الضرر بالنظام.
إذا تم اتباع هذه القواعد، فإن تشغيل مراكم الحرارة المصنوع ذاتيًا سيكون آمنًا تمامًا ولن يسبب أي مشاكل أو متاعب للمالكين.
استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع
كيفية حساب سعة المجمع الحراري بشكل صحيح لغلاية التدفئة المنزلية التي تعمل بالوقود الصلب. جميع الفروق الدقيقة وتفاصيل الحسابات اللازمة.
كيفية صنع مجمع حراري كبير الحجم بيديك بغطاء مريح وعملي قابل للإزالة. تعليمات خطوة بخطوة مع التوضيحات.
لماذا من المفيد استخدام مراكم الحرارة في نظام التدفئة المنزلية؟ مثال واضح على توفير التكاليف مع زيادة مستوى الراحة بشكل كبير في منطقة سكنية.
يعد تركيب مجمع الحرارة لنظام التدفئة المنزلية أمرًا مربحًا للغاية ومبررًا اقتصاديًا.إن وجود هذه الوحدة يقلل من تكاليف العمالة لإضاءة المرجل ويسمح لك بإضافة مصدر التدفئة ليس مرتين في اليوم، ولكن مرة واحدة فقط.
يتم تقليل استهلاك الوقود اللازم للتشغيل الصحيح لمعدات التدفئة بشكل كبير. يتم استخدام الحرارة المنتجة على النحو الأمثل ولا يتم إهدارها. يتم تقليل تكاليف التدفئة وإمدادات المياه الساخنة، وتصبح الظروف المعيشية أكثر ملاءمة وراحة ومتعة.
أخبرنا عن كيفية تركيب مركم الحرارة على الغلاية الخاصة بك. شارك التفاصيل التكنولوجية للعملية وانطباعاتك عن كفاءة الجهاز. يرجى ترك التعليقات في المربع أدناه، ونشر الصور، وطرح الأسئلة حول القضايا المثيرة للجدل.
إذا لم تكن هناك حاوية من الفولاذ المقاوم للصدأ أو لم يكن هناك أموال لصنع مجمع حراري من المادة المحددة، فيمكن تصنيع هذا الجهاز من برميل معدني بحجم لا يقل عن 200 لتر. من الأفضل استخدام الصوف المعدني كعزل، مع تغليف الجزء الخارجي بورق سميك أو معدن رفيع. لمثل هذا التصميم، يكفي ملف واحد من الأنابيب النحاسية، بالإضافة إلى ذلك، يمكن دمجه مع عنصر التسخين. تأكد من تركيب صنبورين لإغلاق المياه عند المدخل والمخرج.
واجهت مشكلة مع هذا المخزن المؤقت. أردت توفير المال عند شرائها، لأن الجاهزة باهظة الثمن، وعندما تقوم بالبناء، يكون المال شحيحًا.
قررت أن ألحم مثل هذه الدبابة بنفسي. كان لدي قطع من الحديد، لقد قطعتها بأفضل ما أستطيع مقابل طن من الماء، حتى يكون لدي قطعة احتياطية. صحيح أن فني التدفئة رفض منتجي على الفور، لأنه غير مسموح به بشكل مستطيل، كما أنه غير مسموح بقطع ذات أحجام مختلفة. حسنًا، أنا عنيد، لقد طبخته كما اعتقدت. بدأنا بملئه، لكنه تمزق. وهذا بدون ضغط، فقط وزن الماء.
كان علي أن أطلبه من المصنع، وهو بالفعل على شكل برميل، ثم أغطيه بالعزل وأقوم بالحشوة. ولكن لا يزال، اتضح أنه أكثر ربحية من شراء جاهزة لمجلدي. ليست هناك حاجة لجمال خاص في غرفة المرجل.