anul VI. numărul 1 - februarie 2010 - Produse TOP

Pentru această temă am ales această formă de expunere (întrebare şi răspuns) pentru ca cititorul să poată trece la întrebarea şi răspunsul cel mai interesant pentru el, fără să piardă timpul cu cele care nu-l interesează. Se vor trata îndeosebi rezervoarele utilizate în sisteme de încălzire.

Ce este rezervorul de acumulare?
Cum sugerează şi denumirea sa, rezervorul de acumulare este un rezervor de dimensiuni relativ mari care serveşte pentru înmagazinarea energiei. Principiul de funcţionare este similar cu a unui acumulator, diferenţa fiind că în acest caz este acumulat agent termic care poate fi de răcire, sau de încălzire. Agentul termic de obicei este apa.
Pentru a diminua pierderile de căldură nedorite prin pereţii rezervorului, aceştia se izolează termic. La rezervoarele de acumulare LAM Bollitori comercializate de Melina Instal având o izolaţie de 10 cm grosime, pierderile de temperatură nedorite nu depăşesc 1-2 °C pe zi.

Prin ce diferă un rezervor de acumulare, de un boiler de acumulare?
Diferenţa esenţială este prin destinaţia acestora, deoarece în timp ce rezervorul de acumulare se utilizează pentru stocarea agentului de încălzire sau răcire, în boilerul de acumulare se produce şi se acumulează apă caldă menajeră. Din acest motiv suprafaţa interioară a rezervoarelor de acumulare nu se protejează contra coroziunii.

Pentru ce se montează în unele rezervoare de acumulare serpentină?
Astfel de rezervoare se aleg dacă, pe lângă cazanul care utilizează sursă de energie convenţională (lemn, cărbune, etc.) se doreşte racordarea la acesta şi o instalaţie care funcţionează cu sursă de energie neconvenţionale de ex. colectoare solare. Serpentina are rol de schimbător de căldură şi la aceasta trebuie racordată instalaţia solară, astfel lichidul solar nu se va amesteca cu agentul termic recirculat în radiatoare.

Nemţii ştiu mai bine?
Este o întrebare aparent stranie, dar aş vrea să Vă informez, că în Germania legislaţia prescrie ca în sistemele de încălzire - mai ales (dar nu numai) în cele cu cazane pe lemne - să se instaleze rezervor de acumulare. Vom vedea în cele ce urmează din ce motiv a fost reglementat acest lucru prin legislaţie, şi de ce este afirmativ răspunsul la întrebarea pusă.

De ce să utilizăm rezervor de acumulare?
Cel mai mare avantaj ce se obţine prin utilizarea acestor rezervoare, este creşterea autonomiei de funcţionare a cazanelor pe lemne, peleţi şi alte biomase, ceea ce asigură un plus de confort. În consecinţă, dacă avem un rezervor de acumulare dimensionat corespunzător, cazanul trebuie încărcat mai rar, şi o singură încărcătură de combustibil poate asigura necesarul de agent termic de temperatură corespunzătoare chiar şi pe o durată de 1-2 zile. Un alt avantaj important este că se va extinde mult timpul în care cazanul nostru va funcţiona la putere nominală, deci la randamentul său maxim, consumând mai puţin combustibil. Procesul de ardere fiind mai eficient, scad emisiile de materiale poluante (noxe), se reduc depunerile de gudron, se înlătură pericolul de coroziune, crescând durata de viaţă a cazanului. Pe lângă faptul că protejăm natura, realizăm şi economii.

Dezavantaje?
Sunt şi dezavantaje: cheltuielile suplimentare de investiţie, şi necesarul de spaţiu. Datorită avantajelor enumerate, cheltuielile suplimentare se recuperează rapid. Dacă luăm decizia instalării unui rezervor de acumulare, pentru a evita surprizele ulterioare acest lucru trebuie avut în vedere încă din faza de proiectare a centralei termice, respectiv a uşii acestuia.
Cum dimensionăm rezervorul de acumulare?
Răspunsul la această întrebare este că: „cât mai mare, cu atât mai bine", dar pentru a aproxima volumul necesar, se poate considera pentru fiecare kW de putere al cazanului, un necesar de 25-30 l de rezervor de acumulare. Astfel pentru un cazan de 30 kW se recomandă minim un rezervor de acumulare având volumul de minim 750 l.

Obţinem valoare corectă prin această calcul rapid?
După cum s-a precizat, în acest mod putem calcula doar volumul minim al rezervorului necesar. Trebuie ştiut, că în afară de volum mai este importantă şi diferenţa de temperatură dintre temperatura agentului din rezervor, şi temperatura necesară a agentului din turul sistemului de încălzire.
Să calculăm puţin: de obicei considerăm, că în rezervorul de acumulare avem un agent termic de maxim 85 °C. Pentru sistemele de încălzire prin pardoseală temperatura turului este de 45 °C, deci avem o diferenţă de temperatură de 40 °C. În cazul sistemelor de încălzire prin radiatoare, această diferenţă este mai mică. Să considerăm că pentru cele 8 ore din timpul nopţii este suficient 50 % din capacitatea de încălzire. În acest caz, la o capaciate de 20 kW, avem nevoie de: 20 kW x 50 % x 8 ore = 80 kWh energie.

Volumul rezervorului de acumulare necesar, ştiind că 80 kWh=287976,961 kJ, se calculează în felul următor:
m (kg) = Q (kJ) / c (kJ/kg°C) x t (°C) = 287976,961 (kJ) / 4,18 (kJ/kg°C) x 40 (°C) = 1722 kg  1722 l
Dacă se calculează cu doar 6 ore, obţinem V = 1300 l pentru rezervor.
Pentru final vă prezint o schemă de funcţionare în care într-un rezervor de acumulare combinat (multifuncţional) se obţine agent termic de încălzire pentru două circuite cu reglaj calitativ şi apă caldă menjeră, prin integrarea mai multor surse de energie (solidă, gazoasă, solară).