Akumulācijas tvertne malkas apkures sistēmai
Malkas katla jaudai, apkures sistēmai ir jābūt pietiekamai, lai nodrošinātu apkures jaudu arī ziemas visaukstākajā periodā. Taču jāņem vērā arī salīdzinoši siltos klimatiskos laikapstākļus rudens un pavasara apkures sezonā, no kā izriet, ka malkas katla jauda attiecīgi būs pārmērīga - vismaz 90% apmērā no apkures sezonas.
Kurināmā vislabākā sadegšana tiek sasniegta, malkas katlam darbojoties maksimālās jaudas režīmā, bet ja salīdzinoši siltā apkures perioda laikā katls tiktu darbināts ar pilnu jaudu, tad ēka tiktu pārkurināta, enerģija izniekota, un tiktu traucēts ēkas iedzīvotāju komforts.
Malkas katla jaudu un nepieciešamās apkures jaudas samērojamību var risināt dažādi, piemēram, ar mazliet (~ 10%) mazāku par maksimālās apkurei nepieciešamo katla jaudas izvēli, un attiecīgi aukstākajā apkures sezonas periodā, samazinot temperatūru atsevišķā, mazāk izmantotā ēkas daļā vai darbinot katlu ar pilnu jaudu un lieko enerģiju uzkrājot apkures sistēmas akumulācijas tvertnē, no kuras šī enerģija pēc nepieciešamības tiek paņemta.
Akumulācijas tvertne sadārdzina apkures sistēmas izbūvi, bet caur to ir iespēja uzstādīt mazākas jaudas, attiecīgi lētāku malkas katlu, kuru darbināt ar pilnu slodzi, maksimālas lietderības režīmā.
Malkas katlam darbojoties ar pilnu jaudu - maksimālo lietderības koeficentu, tiek nodrošināta arī pilnīgāka kurināmā sadegšana, tiek samazināts izmešu daudzums un uz malkas katla detaļām un skurstenī nonāk mazāk sodrēju, kvēpu, darvas un piķa u.c. nosēdumi.
Kurināmā vājas sadegšanas un gruzdēšanas rezultātā katlā veidojas kondensāts, kas būtiski samazina malkas katla darba mūžu.
Akumulācijas tvertni izmantot var, lai uzkrātu enerģiju periodam, kad nav neviena, kas kurinātu malkas katlu - piemēram, naktī, jo malkas katla darbības laikā, regulāri, ik pēc 2-4 stundām, ir nepieciešama papildus malkas kurināmā iepildīšana kurtuvē.
Akumulācijas tvertnes ir metāla nosiltinātas ūdens tvertnes, kuru vēlams uzstādīt tā, lai siltuma zudumu enerģija netiek zaudēta, bet nonāk apkurināmās telpās.
Iespējams uzstādīt pēc vajadzības un iespējām 800, 1000, 1500 un 2000 litru tilpuma akumulācijas tvertnes.
Apkures sistēmā var būt viena vai vairākas akumulācijas tvertnes.
Akumulācijas tvertni var uzstādīt bez siltummaiņa vai ar - lai, piemēram, papildus klāt pieslēgtu saules apkures atbalstu. Skat attēlu zemāk:
Mēdz būt arī kombinētās akumulācijas tvertnes, kurās ne tikai akumulē enerģiju apkures vajadzībām, bet kurās notiek arī karstā ūdens iegūšana. Kombinētās tvertnes mēdz būt dažāda veida, tvertne- tvertnē un arī karstā ūdens gatavošana uz caurteci caur attiecīgu siltummaini akumulācijas tvertnē. Karstā ūdens iegūšanai caurteces rezultātā ir visādā ziņā higiēniski veiksmīgāks risinājums, jo karstā ūdens daudzums siltummainī ir nenozīmīgi mazs un tas nedabū sastāvēties silts. Zemāk attēls ar apkures un karstā ūdens kombinēto tvertni:
Akumulācijas tvertne ir jāaprīko ar attiecīga tilpuma izplešanās trauku, kuru rēķina aptuveni 10% no nepieciešamās akumulācijas tvertnes tilpuma.
Akumulācijas tvertni uzlādē ar enerģiju no augšas, bet no tā apakšējās daļas ņem atdzisušo siltumnesēju, kuru katlā piesilda.
Akumulācijas tvertnes apakšējā daļā atgriež arī apkures sistēmā, radiatoros atdzisušo siltumnesēju, lai nodrošinātu ūdens slāņu temperatūru nesajaukšanos.
Akumulācijas tvertnes uzlādē līdz 80-95 oC temperatūrai un tā uzlāde notiek ar augstas temperatūras (virs 80 oC) siltumnesēju, lai nodrošinātu ūdens noslāņošanos jeb tā saukto ūdens stratifikāciju.
Piemēram:
vienģimenes māja ar 140 m2 apkurināmās platības un salīdzinoši lielu 48kW malkas apkures katlu.
Malkas katlam 2 stundas darbojoties ar pilnu jaudu tiek iegūts 2x 48 kW ~96 kWh (96000 Wh) enerģijas.
Zinot ūdens siltumietilpību c ≈ 1,16 Wh/kgK iespējams aprēķināt par aptuveni cik grādiem var uzsildīt 1000 litru akumulācijas tvertni:
Nezināmā temperatūras starpība ΔT jāizteic no formulas Q = c · m · ΔT
96000 Wh = 1,16 Wh/kgK · 1000 litri · ΔT (ievieto formulā zināmās vērtības)
ΔT = 96000 / (1,16 · 1000) = 82,8 oC
no kā izriet, ka konkrētajā gadījumā, teorētiski šādu tilpumu divās stundās var uzsildīt par ~ 80 oC.
Protams, aprēķins ir pietuvināts un optimistisks, ir jārēķinās ar dažādiem siltuma, jaudas zudumiem, un paralēli akumulatora uzlādei jādarbojas arī ir ēkas apkures sistēmai, kas paņem savu, attiecīgā brīdī nepieciešamo enerģijas daudzumu.
Praktiskas dabas jautājumā, saistībā ar akumulācijas tvertnes uzstādīšanu, lūdzam griesties SIA ABTERMO. Kontaktinformāciju lūdzam skatīt interneta mājaslapā www.abtermo.lv