Zásobník teplé vody - Hot water storage tank - Wikipedia

Dva červené paralelní zásobníky teplé vody připojené k a pec na dřevo.

Zásobník teplé vody, kde je jeden ze zdrojů tepla solární ohřev A, který je do zásobníku teplé vody odeslán pomocí menšího čerpadla B (kruh s trojúhelníkem) a výměník tepla spirála v zásobníku teplé vody. Druhou spirálu C lze použít např. olejový kotel nebo hořák na dřevo. V D vytéká horká voda a studená užitková voda se vrací zpět na dno v E.

Zásobník teplé vody, kde je jeden ze zdrojů tepla solární ohřev. Téměř stejný příklad jako výše, ale v domácím prostředí.

A zásobník teplé vody (také nazývaný a zásobník teplé vody, tepelná akumulační nádrž, zásobník teplé vody, zásobník tepla a zásobník teplé vody) je nádrž na vodu slouží k akumulaci teplé vody pro vytápění místností nebo pro použití v domácnosti.

Voda je vhodné médium pro akumulaci tepla, protože má vysoké specifická tepelná kapacita. To znamená, že ve srovnání s jinými látkami může ukládat více tepla na jednotku hmotnosti. Voda je netoxická a levná.

Efektivně izolovaná nádrž dokáže uchovat uskladněné teplo po celé dny, což snižuje náklady na palivo.^[1] Nádrže na horkou vodu mohou mít zabudovaný elektrický hořák na plyn nebo olej ponorné ohřívače. Některé typy používají externí tepelný výměník, například a systém ústředního topení nebo ohřátou vodu z jiného zdroje energie. Nejtypičtější v domácím kontextu je hořák na fosilní paliva, elektrické ponorné prvky nebo dálkové vytápění systém.^[2]

Ohřívače vody pro praní, koupání nebo prádlo mají termostatické ovladače k ​​regulaci teploty v rozsahu 40 až 60 ° C (104 až 140 ° F) a jsou připojeny k přívodu studené vody pro domácnost.

Tam, kde má místní vodovod a vysoký obsah rozpuštěných minerálů jako vápenec, ohřev vody způsobí srážení minerálů v nádrži (tvorba vodního kamene). Z nádrže může v důsledku koroze dojít k únikům již po několika letech, což je problém zhoršený rozpuštěním kyslík ve vodě, která zrychluje koroze nádrže i armatur.

Izolace

Typicky jsou zásobníky teplé vody zabaleny tepelná izolace ke snížení spotřeby energie, zrychlení procesu ohřevu a udržení požadované provozní teploty. Silnější tepelná izolace snižuje pohotovostní tepelné ztráty. Ohřívače vody jsou k dispozici s různými hodnotami izolace, ale je možné přidat vrstvy extra izolace na vnější stranu ohřívače vody, aby se snížily tepelné ztráty. V extrémních podmínkách může být samotný ohřívač zcela uzavřen ve speciálně konstruovaném izolovaném prostoru.

Nejběžněji dostupným typem izolace ohřívače vody je laminát, upevněné na místě páskou nebo pásky nebo vnějším pláštěm ohřívače vody. Pokud je použit hořák, nesmí izolace blokovat proudění vzduchu nebo odtok spalin.

Na extrémně vlhkých místech může dojít k přidání izolace k již dobře izolované nádrži kondenzace vedoucí k rez, plíseň, nebo jiné provozní problémy, takže musí být udržováno určité proudění vzduchu, obvykle do proudění způsobené odpadním teplem, ale ve zvláště vlhkých podmínkách může být takové větrání podporováno ventilátorem.

Většina moderních ohřívačů vody použila polyuretan pěnová (PUF) izolace.^{[Citace je zapotřebí ]} Tam, kde je prioritou přístup do vnitřní nádrže (v případě obzvláště agresivních minerálů nebo hladin kyslíku v místním zásobování vodou), lze PUF použít v zapouzdřené formě, což umožňuje odstranění izolační vrstvy pro pravidelné kontroly integrity a v případě potřeby opravy nádrž na vodu.

Solární zásobník teplé vody

V solární ohřev vody systém, solární zásobník teplé vody ukládá teplo z solární tepelné kolektory.^[3] Nádrž má vestavěný výměník tepla k ohřevu studené užitkové vody. V relativně mírném podnebí, jako je Středomoří, jsou (silně izolované, ale kovem obalené) skladovací nádrže často namontovány na střeše. Všechny tyto nádrže mají stejné problémy jako nádrže s umělým ohřevem, včetně usazování vápence a koroze, a trpí podobným snížením celkové účinnosti, pokud nebudou pečlivě udržovány.

Netěsnost nádrže na vodu

Nádrže na ohřívač vody mohou být vyrobeny z sklovitý smalt -line uhlíková ocel, nerezová ocel nebo měď.

Zatímco v Evropě jsou nádrže na horkou užitkovou vodu z mědi a nerezové oceli běžnější, ve Spojených státech, kde se obvykle zanedbává pravidelná kontrola, jsou nádrže na uhlíkovou ocel běžnější, v nádrži dochází k netěsnosti, při které je vyměněn celý spotřebič.^[4] I když jsou nádrže z uhlíkové oceli zanedbané, mají tendenci vydrží o několik let déle, než je záruka jejich výrobce, která je v USA obvykle 3 až 12 let.^{[Citace je zapotřebí ]}

Cisterny se skleněnou výstelkou mají mnohem nižší počáteční náklady a často obsahují jednu nebo více obětovaná anoda tyče určené k ochraně nádrže před perforací způsobenou koroze^[5] nezbytné od té doby chlorovaný voda je velmi korozivní pro uhlíkovou ocel. Protože je téměř nemožné dokonale aplikovat jakýkoli ochranný nátěr (bez mikroskopických trhlin nebo defektů v ochranné vrstvě)^[6] výrobci mohou doporučit pravidelnou kontrolu jakékoli obětované anody a v případě potřeby ji vyměnit.

Někteří výrobci nabízejí sadu rozšířené záruky, která obsahuje náhradní anodovou tyč. Vzhledem k tomu, že lze očekávat únik konvenčních zásobníků teplé vody každých 5 až 15 let, bude vysoce kvalitní instalace zahrnovat a většina amerických stavebních / instalatérských předpisů nyní vyžaduje mělkou kovovou nebo plastovou misku, která zachytí prosakování, když k němu dojde.

Zásobník teplé vody s uzavřeným okruhem vody

Tato metoda ukládá teplo v nádrži pomocí externích výměníků tepla (spirál), které lze přímo odebírat nebo použít k napájení jiných (externích) výměníků tepla.

Hlavní výhodou je, že tím, že nedojde k přímému odběru teplé užitkové vody, není nádrž nepřetržitě napájena studenou vodou, což v oblastech s „tvrdou“ vodou snižuje usazování vodního kamene na vše, co je rozpuštěno v původní dávce vody plus relativně triviální částky přidané k nahrazení ztrát způsobených prosakováním.

Další výhodou je snížená hladina kyslíku v takovém uzavřeném systému, což umožňuje určitou relaxaci v požadavcích na materiály použité v zásobníku teplé vody a v uzavřených vodních okruzích, externích výměnících tepla a souvisejících potrubích.

Zatímco externí systém tepelného výměníku používaný pro teplou užitkovou vodu bude obsahovat minerální usazeniny, odvápňovací prostředky prodloužit životnost takového systému.

Stratifikovaný zásobník teplé vody s uzavřeným okruhem vody

Pro ilustraci - viz reference^[7]

Další způsob skladování tepla v zásobníku teplé vody má mnoho jmen: Stratifikovaný zásobník teplé vody s uzavřeným okruhem vody, stratifikované tepelné skladování, termoklin nádrž a skladování stratifikované vody ale ve všech případech je podstatný rozdíl v tom, že jsou udržovány vertikální polohy stratifikace vodního sloupce, jinými slovy, aby se horká voda udržovala v horní části nádrže, zatímco voda ve spodní části má výrazně nižší teplotu.

To je žádoucí na místech s širokým klimatickým rozsahem, kde je letní chlazení stejně důležité jako topení v zimě, a vyžaduje jedno nebo více z následujících opatření:

• Různé smyčky ohřevu a chlazení musí přivádět ohřátou nebo chlazenou vodu co nejmenší rychlostí. (To nutně vyžaduje topné a chladicí smyčky, které mají rychlostně řízená čerpadla a trubkové otvory s maximálním proveditelným průměrem.)
• U chladicích aplikací je studená voda odváděna zespodu a teplá (zpětná) voda je přiváděna nahoru.
• Topné aplikace odvádějí horkou vodu nahoře a vracejí studenou vodu dolů.
• Zařízení „zvyšující stratifikaci“ v zásobníku teplé vody (pokud je však rychlost vstupu vody co nejnižší, nemusí to být nutné).
• Pokročilejší systém regulace tepla^[8] je požadováno.

Když má stratifikovaný zásobník teplé vody uzavřené vodní okruhy, mohou být teploty vody nahoře až 90 až 95 ° C a dole 20 až 40 ° C. Klidná, nerušená voda je relativně chudá tepelný vodič ve srovnání s sklenka, cihly a půda.

(Ilustrováno klidným jezerem, kde může být povrchová voda pro plavání pohodlně teplá, ale hlubší vrstvy mohou být tak studené, že představují nebezpečí pro plavce, stejný účinek jako upozornění na londýnské městské doky s varováním „Nebezpečí studená hluboká voda“) .

Podle toho lze skladovat libovolné množství horké vody, pokud je stratifikace zachována beze změny. V tomto případě nesmí existovat svislé kovové desky nebo trubky, protože by vedly teplo skrz vodní vrstvy, čímž by se ztratil účel stratifikace. Při účinném použití může tato technika udržovat vodu až na 95 ° C (tj. Těsně pod bodem varu), čímž se získá vyšší hustota energie, a tato energie může být skladována po dlouhou dobu za předpokladu, že horká voda zůstane nezředěná.

V závislosti na účelu zařízení umožňují výměny vody poklepáním na různé úrovně zvolit teploty vody odpovídající požadovanému použití.^[7]

V mnoha solární systémy energetické parametry lze odečíst jako funkci času, od doby „setrvání“, která je nutná k přeměně denního světla na teplo, na svém vrcholu maximální teploty teplé vody v blízkosti horní části nádrže.^[1]

Dvojitý elektrický

Když tok začíná od nejvyššího výstupu, vstupuje studená voda do nádrže dole. Tento pokles teploty způsobí, že termostat zapne elektrický proud topné těleso na dně nádrže. Když je voda v horní části nádrže odtahována, horká voda v horní části je vytlačována relativně chladnější vodou, horní termostat zapíná horní prvek. Když se tok zastaví, prvky zůstanou zapnuté, dokud nebudou splněna jejich nastavení.^[9]

I když je běžné mít rozdílné nastavení horního a spodního termostatu, aby se šetřila energie, skutečnost, že stoupá horká voda, znamená, že termostat ovládající horní prvek by měl napájet nejteplejší přívod, zatímco spodní prvek nejteplejší.

Pokud jsou termostaty v takovém systému obrácené - teplý přívod shora, horký od středu - nemusí to mít vliv pouze na energetickou účinnost systému, přívod opařené vody do výstupu teplé užitkové vody může být nebezpečný nebo je-li nasměrován na podložky s teplým krmivem je neopravitelně poškodí.

Bezpečnostní problémy

Horká voda může být bolestivá a nebezpečná opaření poranění, zejména u dětí a starších osob. Voda na výstupu by neměla překročit 49 stupňů Celsia. Některé jurisdikce stanovují limit 49 stupňů na požadované hodnotě teploty nádrže. Na druhou stranu voda skladovaná pod 60 stupňů Celsia může umožnit růst bakterií, jako jsou ty, které způsobují Legionářská nemoc, což představuje zvláštní nebezpečí pro osoby se sníženou imunitou. Jedním technickým řešením by bylo použití směšovacích ventilů na vývodech používaných pro umyvadla, vany nebo sprchy, které by automaticky směšovaly studenou vodu tak, aby udržovaly maximum pod 49 ° C. stavební zákon Kanady byl neúspěšný. ^[10]

Viz také

• Jednotný mechanický kód
• Jednotný instalatérský kód
• Jednotný kodex solární energie a hydroniky

Reference