Bufor ciepła

Z Domkopedia
Skocz do: nawigacja, szukaj

(Inaczej: Bufor, Zbiornik akumulacyjny)


Ogólnie o buforach: http://instalreporter.pl/ogolna/bufory-czyli-sposob-na-magazynowanie-ciepla/

Funkcje

Akumulacja

Przechowuje energię "na potem". Na przykład:

  • z Kocioł stałopalny kotła stałopalnego - można napalić "na zapas". Przy czym kocioł nie musi mieć mocy dostosowanej do budynku, najlepiej jak ma dużą moc.
  • z prądu grzanego w taniej taryfie

Buforowanie

Bufor przechowuje czasowe nadwyżki ciepła aby móc je wykorzystać w czasowych niedoborach ciepła

  • z kotła stałopalnego - przy buforze nie musi on mieć żadnej regulacji. Bufor stabilizuje jego pracę.
  • z kominka z płaszczem wodnym
  • ze solarów, które grzeją tylko w dzień i mają moc większą niż zapotrzebowanie

Za i przeciw

Zalety

  • stabilizuje pracę kotła
  • stanowi duży zapas energii dla podłogówki
  • pozwala łączyć ze sobą wiele źródeł energii
  • gromadzi ciepło w jednym miejscu, bez podziału CO/CWU - dotyczy bufora z wężownicą
  • pracuje jako sprzęgło hydrauliczne, co oznacza:
    1. rozdzielenie obiegu kotłowego i grzewczego,
    2. utrzymanie niezależnych strumieni masowych w obiegu kotła i obwodach grzewczych,
    3. wyeliminowanie konieczności równoważenia przepływów obiegów kotłowego i grzewczego,
    4. odmulanie czynnika grzewczego,
    5. odpowietrzanie czynnika grzewczego.
  • zgromadzone ciepło jest dostępne "od zaraz", nie trzeba czekać na rozpalenie kotła
  • możliwość automatycznego sterowania temperaturą (dom inteligentny)

Wady

  • kosztuje
  • zajmuje miejsce
  • ma swoją bezwładność
  • mimo ocieplenia powoduje straty ciepła

Bufor a nośniki energii

Słoma

"Słomiany ogień" - pali się mocno ale krótko. Sami producenci kotłów na słomę piszą że bufor jest obowiązkowy.

Drewno, węgiel, brykiety

Przy kotle stałopalnym zastosowanie bufora ma szereg zalet:

  • rozpalamy w kotle z małą częstotliwością
  • brak regulacją mocy, i problemów z nią związanych
  • kocioł pracuje z nominalną sprawnością, nie jest "duszony"
  • bezproblemowe palenie latem, tylko dla CWU
  • można zastosować tani prosty kocioł bez regulacji

dobór kotła

  • Wskazane jest miał nie za małą komorę zasypową, aby jedno ładowanie bufora odbyło się za jednym paleniem.
  • Przykład: Ile spalić węgla o kaloryczności 26Mj/kg, spalonego sprawnością 75% aby podnieść temperaturę 1500l wody z początkowych 25st do końcowych 95st?

Ile Mj energii trzeba dostarczyć:

1500*4200*(95-25)/1000000 = 441

Ile Mj uzyskamy ze spalenia kilograma węgla:

26*0.75 = 19.5

Masa węgla do spalenia

(1500*4200*(95-25)/1000000) / (26*0.75) = 22.6kg

Wymagana objętość komory spalania (nie licząc podpałki), zakładając 1kg węgla to 1.25l

(1500*4200*(95-25)/1000000) / (26*0.75) * 1.25 = 28.27l

Ekogroszek

Przy kotle podajnikowym na ekogroszek bufor będzie zbędny. Chociaż w domu energooszczędnym warto rozważyć czy zamiast podajnikowca nie zamontować zwykłego kotła stałopalnego z buforem.

Pellety

Bufor zbyteczny.

Prąd

Jeżeli ogrzewanie w domu jest wodne, to bufor pozwoli korzystać jedynie z tańszej taryfy bez straty dla komfortu. Dodatkowo, jeśli bufor będzie wyposażony w grzałki, to kocioł elektryczny stanie się zbyteczny.

Nawet jak bufor "napędzamy" kotłem, to warto w nim zainstalować grzałki. Nie są drogie, a dadzą alternatywę na wypadek problemów z kotłem/paliwem/palaczem.

Pompa Ciepła

Sens bufora przy PC jest dyskusyjny. Teoretycznie pozwoliłby pracować pompie tylko w taniej taryfie, ale odbiłoby się to niekorzystnie na współczynniku COP. Nie wiadomo czy byłby zysk ze zastosowania bufora.

Gaz, olej opałowy

Bufor zbyteczny.

Chociaż można rozważyć czy zamiast gazu/oleju nie grzać prądem w tańszej taryfie, co byłoby nierzadko tańsze i conajmniej tak samo komfortowe.

Energia słoneczna

Jak już mieć bufor, to może warto umieścić wężownicę solarną na dole. Pozwoli to uprościć instalację. A mając więcej paneli słonecznych niż potrzeba dla CWU, ogrzejemy tą nadwyżką dom. Bufor, jako większy od typowego zasobnika pozwoli też łatwiej przesuwać ciepło wyprodukowane w dni cieplejsze na dni chłodniejsze.

Pojawiają się pomysły aby latem nagromadzić ciepła ze solarów i wykorzystać zimą. Pomysł ten jest nie do zrealizowania w praktyce. Taki zbiornik musiałby być olbrzymi.

Kogenerator

Kogeneracja jeszcze przez lata będzie u nas temate SF, ale jeśli jakiś zapaleniec będzie chciał spróbować, to bufor mu się przyda.


Podłogówka czy Grzejniki?

Pomiając wszelkie inne argumenty, to z punktu widzenia bufora wybór jest prosty: podłogówka.

Podłogówka pracuje w temperaturze ok 30st, zaś grzejniki mają pełną moc przy ok 60st. Więc przy buforze napełnianym do 90st efektywna pojemność podłogówki (90-30=60) będzie dwa razy większa niż dla grzejników (90-60=30).

Odbiór wody do ogrzewania podłogowego najlepiej jest rozwiązać poprzez zawór mieszający 3D sterowany przez sterownik pogodowy.

Woda

Kocioł wypełniony jest wodą która trzyma ciepło. Inne czynniki (glikol, olej) w praktyce nie są brane pod uwagę.

Kotłowa, s. otwarty

  • ciśnienie niskie (zawór bezp 1.5bar) (ciśnienie słupa wody + praca instalacji)
  • zasilanie z kotła/kominka bezpośrednio
  • woda szybko się odgazuje i odkamieni
  • odbiór może być bezpośrednio, albo przez wężownicę lub wymiennik jeśli potrzeba
  • wymaga dużego naczynia wzbiorczego

Grzejnikowa, s. zamknięty

  • ciśnienie wyższe (zawór bezp 3bar)
  • zasilanie z kotła/kominka przez wężownicę (albo wymiennik wcześniej)
  • wymaga dużego naczynia przeponowego

Pitna CWU

W praktyce taki "bufor" jest raczej zasobnikiem/bojlerem.

  • ciśnienie jak w instalacji, czasem
  • konstrukcja typowa dla bojlera
  • wszelkie zasilania przez wężownice
  • wysokie reżimy co do materiałów/szczelności


Wielkość

  • generalnie im większy tym lepszy
  • wielkość zawsze jest ograniczona wielkością kotłowni
  • ogólnie 1000l podgrzane o 10st to 11.7kWh
  • większy bufor będzie stygł wolniej niż mniejszy o tych samych proporcjach i tym samym ociepleniu
  • dobierać można wg kilku poniższych kryteriów (lub wszystkich na raz)

na cały wsad paliwa

  • bezpieczeństwo - latem powinno podgrzać wodę bez zagotowania
  • 1000l podgrzany 30-90st
  • deltaT=50st, więc przyjmie 60kWh
  • 60kWh to 14kg węgla 25MJ spalonego w sprawności 60%
  • kocioł o wsadzie

na (wielo)dobowe zużycie

Kryterium komfortu, czyli z jaką częstotliwością uzupełniamy energię w buforze. Obliczamy straty ciepła domu w największy mróz, dodajemy zużycie CWU, mnożymy przez minimalny odstęp pomiędzy ładowaniami i otrzymujemy ilość energii którą musi pomieścić bufor.


Wężownice (charakterystyka)

(dla 25m)

materiał średnica powierzchnia [m^2] pojemność [l] cena inne
Cu fi15 1.17 3.25 450zł
Cu fi18 1.41 5.0 550zł
Cu fi22 1.72 7.75 750zł moc 43kW cwu max 700l/h
nierdz. karbow. "SFX16/20 DN15" 2.07 630zł
nierdz. karbow. "SFX22/25 DN20" 2.7m
nierdz. karbow. "SFX30/34 DN25" 3.65

Przyłącza

Opis przyłączy które warto przewidzieć.

Zasilania

  • kocioł stałopalny
    1. bezpośrednio rurami, jeśli bufor jest nad kotłem - wszystko się wtedy robi grawitacyjnie
    2. z pompą i zaworem termostatycznym 3D
    3. z pompą i zaworem 3D
    4. z pompą "mieszającą" i zaworami klapowymi (szczegóły w linkach poniżej)
  • kominek (łączenie analogiczne do kotła)
  • kocioł gazowy
  • wężownica solarna
  • grzałki 230/400V - typowo 5/4"
  • grzałki "wiatrakowe" 12/24V

Odbiory

Inne przyłącza

  • odpowietrznik
  • spust wody
  • termometr
  • anoda magnezowa



Przykładowe instalacje

zobacz Lista buforów


Trwałość

Tam, jak się zład podgrzeje ponad 52stC (chyba tyle) to zaczynają się wyrzucać z wody węglany (kamień kotłowy
- to czym czajnik zarasta) i ślicznie układają się w warstewką ochronną i SZCZELNĄ na ściankach zbiornika.
Zładu nie wymienia się co chwilę. Tylko w ramach potężnej awarii to się robi.
Generalnie jest tam woda odkamieniona i odgazowana (przez podgrzanie).

Ten proces trwa od 3 dni do tygodnia

Niska trwałość zbiorników dotyczy problemu zbiorników wody ciepłej pitnej, gdzie stale dopuszcza się "nową"
i napowietrzoną oraz twardą wodę.... Tam to faktycznie - nawet emalia czasem rady nie daje..


Tipsy

Bufor zakłada się z paru powodów.Wyjaśnię tylko jeden z nich:same kaloryfery nie są w stanie odebrać ciepła,
które powstaje w piecu na paliwo stałe,dlatego tłumi się palenie przez przymknięcie dostępu powietrza do spalania.
Spada wtedy temperatura w piecu, ale nie ustaje gazowanie opału,który wychodzi w postaci dymu ,nie spalony kominem.
Bufor pozwala na palenie piecem na najwyższych obrotach,ponieważ ciepło z pieca odbiera bufor.
Ciepło do kaloryferów pobiera się z bufora z prędkością według potrzeby.
  • polecany szczególnie do kotłów stałopalnych bez podajnika
  • stabilizuje pracę kotła, podnosi komfort użytkowania
  • akumuluje energię "na potem"
  • spełnia rolę sprzęgła hydraulicznego (wtf?)
  • zbiornik prostopadłościenny musi być związany, bo parcie na ściany duże
  • można postawić na styrodurze (jest twardy), albo na na płycie EcoTherm. Cienka, ciepła i wytrzymuje nacisk do 150kPa/m2.
  • pierwsza warstwa ocieplenia z wełny mineralnej
  • można dodatkowo ocieplić kocem ratowniczym (allegro)
  • wyjście miedzianego węża przez ściankę
    1. lutowanie
Jest taki lut twardy w otulinie
Wołają go Ag55 lub Ag44.
Ma 44 lub 55% srebra, miedź, kadm, cynę.
Dedykowany do łączenia nierdzewki z kolorówką (miedź/mosiądz)
L-Ag55Sn 55,0 Ag; 22,0 Cu
18,0 Zn; 5,0 Sn miedź
mosiądz brąz stal stal nierdz.
od -200 do +150 (temp pracy instalacji)

Dobrze się tym lutuje.
Ma wadę! 16zł za kilkanaście centymetrów drucika fi1mm
Jest kilku producentów. Wpisz w google "twarde luty'. Będzie z pewnością.

Wykonalne przy odrobinie cierpliwości.
    1. mosiężne przejście
przykręcenie w otwór w denku na uszczelkę mosiężnego "przejścia" połączonego z tuleją zaciskową
do rury miedzianej (od wnętrza baniaka). Ta złączka ma pierścień mosiężny zakładany na rurę miedzianą
i gniazdo na koniec rury. Zakładamy nakrętkę, pierścień wkładamy rurę do gniazda i zaciskamy tę nakrętkę.
Też trzyma, ale poprawki są co najmniej problematyczne, bo bez rozebrania baniaka by się nie obyło!
    1. mosiężne przejście (by Teves)
Mój patent: spawasz w zbiornik mufe z gwintem wewnętrznym calowym.
Kupujesz conex na rurę 22 z gwintem zewnętrznym cal. W złączce conex musisz przetoczyć fazkę wewnętrzna tak żeby rura przeszła na wylot.
Wkładasz rurę miedzianą do bufora, tak żeby wyszła na zewnątrz prze mufę . Conex wkręcasz w mufę i zaciskasz pierścień conexa na rurze.
Podczas wykonywani prób ciśnieniowych pierścień conexa owijałem teflonem - pozwało to na rozłączanie conexa w razie problemów.
Conex wklej na Loctite do połączeń hydraulicznych gwarancja ze nic nie pocieknie. 
    1. tazz
dodam ze nalezy troche rozwiercic i wtedy rurka miedziana przechodzi na wylot i dalej mozna cos na miekko zlutowac 
    1. adam_mk
Connex jest dobry - ale mechanicznie zaciśnięty.
Działa nieźle, byle nim nie kiwać (miedź jest miękka).
Twardy lut w temperaturze około 630-730stC z dodatkiem srebra (Ag45) ślicznie łączy stal, mosiądz i miedź.
Robota idzie jak pożar lasu..
Przejście przez ściankę robię tak, że do miedzi wlutowuję na twardo taką kształtkę mosiężną rura - gwint.
Do tej kształtki w ściance baniaka jest robiony otwór.
Kątówka, czyszczenie i zwilżenie STALI lutem srebrowym (Ag45).
Potem wlutowanie twardo tej kształtki z gwintem w ściankę bufora.
Lutem srebrowym idzie ślicznie.
MOŻNA na mosiądz, ale to galernicza robota, to wolę zapłacić i w 15 minut pewnie zrobić zamiast ćwiczyć problem 2 dni...
Wtedy boraks, czasem jeszcze inne topniki, mosiądz lubi się odcynkowywać....
Nie polecam, jak da się lepiej.
  • macric o conexach
Gdyby ktoś robił na conexach to niech mufy do bufora da min. 1" ja nie wiem czemu dałem 3/4.
Pzy wkładaniu rur miedzianych rysują się i w ogóle ciężko jest z włożeniem, a najważniejsze
to chyba to, że jeżeli bufor będzie miał nieszczelność na spawie mufy to podczas spawania
poprawkowego rura Cu w 3/4 będzie dotykać do metalu i na pewno się przepali:/. Tak więc 1" to minimum.
ps. teraz kupiłbym też conexy na 1" a nie 3/4 bo te 1cal ktoś mówił że mają cieniutką blokadę.
Te 3/4 hohoho szlifowania a szlifowania
  • Piczman
a jeśli mam zamiar naładować cały bufor to załączam pompę od razu,
jeśli chcę tylko nagrzać trochę cwu to grawitacja mi wystarcza i mam
po 20C na dole i na środku bufora a na górze np.80 C .
Cwu zapewnione i uwarstwienie OK.
  • bufor znacznie powiększa ilość wody w układzie, a ta jeśli zakamieniona to powoduje większe odłożenie kamienia w kotle
  • druty do trzymania wężownicy miedzianej dobrze zaizolować _elektrycznie_ koszulkami termicznymi
  • zwijanie wężownicy z miedzi
Miedź miękka to stan "chwilowy". 
Uzyskuje się go przez "glejowanie".
Rozgrzewamy miedź i gorącą wrzucamy do zimnej wody - zostaje cudownie miękka i podatna na nacisk paznokcia!!
WTEDY ją krępujemy tak jak potrzeba.
ALE!!!
Gniemy JEDNYM, łagodnym i ciągłym ruchem.
WSZELKIE gięcie i postukiwanie UTWARDZA miedź.

Kupując miedź "z kręgu" kupujemy w stanie zmiękczonym.
Wioząc ją na pace i po dziurach - dowozimy twardą!
  • kurek spustowy - jeśli nie na samym dole, to powinna być wewnątrz rurka prowadząca prawie do samego dna, wtedy łatwiej opróżnić (jak przy spuszczaniu benzyny z baku)
  • wężownica do CWU fi 22
  • wężownica solarna 2 x fi 16 (równolegle)
  • o uszczelnianiu dekli skręcanych
GAMBIT (kryngielit, igielit itp.) namoczony w pokoście. Będzie trzymać na lata.
Ale nie ma dostępnych gotowych uszczelek o tej średnicy, trzeba sobie wycinać samemu. A i grubości 4-5 mm.
Wycinać z całej płyty przecinakiem. Najlepiej pójść do chłopaków z Ciepłowni miejskiej, oni maja i za przysłowiową flaszkę da się załatwić
  • coulignon
Jezus Marian nie!
Zadnych towotów, żadnych pokostów - to jest najszybsza drogo do skrócenia życia takiej uszczelki - szczegolnie tej gorszej jakości.
  • w ciepłownictwie kołnierze skręcają na Kryngielit macznay wp okoście
  • izolacja wg adam_mk: obudować karton-gipsem i zasypać perlitem, tak z 30cm grubą warstwą

Linki

Manufaktury

Gotowce, usługi i sklepy "okołobuforowe"

Grzałki

Wężownice

Opomiarowanie

rury

Dennice

Uszczelki

Izolacje

Perlit

Inne

Inne

Jak to się robi, czyli bufor ciepła

  • s1 początek
  • s13 wężownica solarna miedziana (foto adam_mk)
  • s14 o lutowaniu nierdzewki
  • s37 o mocowaniu wężownicy miedzianej
  • s46 o naczyniu wzbiorczym
  • s49 zwijanie miedzianej rurki
  • s59 wrażenia z pororu CWU z wężownicy
  • s68 bufor cylindryczny położony na boku
  • s74 o pomiarach termometrem DS 1820
  • s79 o zagotowaniu wody
  • s84 opis pracy laddomatu
  • s82-85 sprawność spalania węgla
  • s88 o miedzi
  • s90-91 kominek z płaszczem wodnym
  • s99 sterowanie/zabezpieczenie grzałek
  • s123 stężenia w prostopadłościennym
  • s124 adam_mk o grubości ścianki
  • s126 zły pomysł na wyście wężownicy na zewnątrz
  • s131 pomysł na przejście wężownicy
  • s133 schemat lejków a'la Paradigma
  • s134 wytrzymałość temperaturowa żywicy epoksydowej
  • s135 na nóżkach czy bez?
  • s136 łączenie dwóch buforów
  • s138 o wydajności CWU
  • s139 termowizja: zdjęcie bufora w podczerwieni
  • s144 o gromadzenia ciepła z lata na zimę
  • s147 czy średnica 1.2m generuje jakieś problemy?
  • s149 oddzielna skrzynka na 6 grzałek
  • s149 o naczyniu wzbiorczym
  • s155 o karbowanej wężownicy z nierdzewki
  • s155 robdk o przejściu wężownicy przez ściankę
  • s156 o wnoszeniu bufora i dokładnie o lutowaniu twardy
  • s158 obsługa palnika butanowo-tlenowego
  • s158 czy klejone poxiliną połączenia zadzą egzamin?
  • s159 robienie o-ringu
  • s165 o laddomacie
  • s184 o karbowanej wężownicy z nierdzewki
  • s187 BUFOR Z INSTALACJĄ GRAWITACYJNĄ - krok po kroku
  • s190 grzałki poza buforem
  • s230 izolacja bufora
  • s237 ligonella
  • s243 o rurkach z nierdzewki
  • s250 perlit
  • s255 sterowanie kotłem
  • s268 wężownica cwu miedziana (foto adam_mk)
  • s276 jak zorganizować sprzęt do lutowania twardego
  • s278 Napęd grawitacyjny systemów grzewczych
  • s285 sterowanie podłogówką
  • s288 z czego uszczelka na dekiel
  • s296 spawanie TIG
  • s300 destylacja bimbru w buforze ;)
  • s327 naczynie wzbiorcze w układzie otwartym
  • s352 grzanie tylko prądem a bufor
  • s372 układ zamknięty
  • s376 czym opatulić
  • s386 jaki kocioł
  • s397-400 czym ocieplić
  • s439 ocieplanie
  • s450 o solarach
  • s523 przeróbka termostatu z ciężarówki
  • s579 lutowanie twarde nypla
  • s615 czy lutować na twardo wężownice?
  • s623 chemiczne zachowanie miedzi
  • s625 rury/kształtki ocynkowane
  • s626 lutowanie twarde
  • s628 dobór kotła
  • s644 grawitacja w układzie nilsena
  • s645 zawory klapowe w grawitacji
  • s652 bufor 7000l ?
  • s653 adam_mk: na czym polega izolowanie i dlaczego perlit wygrywa
  • s664 fofo-retrospekcja wątku, DUŻO ZDJĘĆ

Dyskusje

DiY

Schematy, instrukcje

Publikacje

Inne