Розрахунок та Підбір Теплоакумулятора

Бак акумулятор підбирають під раніше обране джерело тепла (котел) і розраховують таким чином, щоб він міг акумулювати все тепло вироблене цим джерелом, або під споживача якого слід забезпечити теплом, виробленим до часу теплоспоживання джерелом малої потужності

Пріоритетом у підборі бака акумулятора буде джерело, якщо його потужність або час теплонадходження лімітовано, наприклад:

• у схемі з твердопаливним котлом для акумулювання тепла разового завантаження палива та подальшим розбором системою опалення протягом доби.
• сонячним колектором певної потужності зі збиранням тепла у світлий час доби та піковим або рівномірним використанням протягом доби у системі гарячого водопостачання.

Пріоритетом у підборі теплоакумулятора буде споживач, якщо потрібно покрити задане теплове навантаження за певний час, наприклад:

• в системах опалення джерелом тепла в яких є електричний котел, що працює тільки під час дії зниженого нічного тарифу;
• у системах гарячого водопостачання із заданим високим піковим споживанням гарячої води та нагріванням цієї води джерелом малої потужності протягом доби (таку схему застосовують у лазнях)

Розрахунок теплоакумулятора

Розрахунок теплоакумулятора полягає у визначенні акумулюючої здатності запасеного обє’му води. Акумулюючу здатність води характеризує теплоємність, що дорівнює 4,187 кДж *кг/°С. Це означає, що для нагрівання одного кілограма води на 1 градус необхідно підвести кількість тепла еквівалентну 4,187 кДж або, що теж саме, = 1 ккал = 1,163 Вт. Наприклад, якщо у нас є бак акумулятор тепла об’ємом 1000 літрів (далі умовно прийнята маса 1 літра води рівна 1 кг) і ми його нагріємо на 50 градусів, то в ньому буде акумульовано теплової енергії 1000*50 = 50 000 ккал = 0.05 Гкал = 58 кВт.год. При відборі тепла та охолодженні бака на 50 градусів від нього буде відведено відповідно 0,05 Гкал тепла.

Залежно від схеми застосування використовуються різні методики розрахунку акумуляторів тепла, але загалом при підборі слід враховувати:

• Чим більше пікове теплоспоживання відрізняється від середньогодинного і чим довше його тривалість, тим більше має бути обсяг бака накопичувача тепла.
• Чим більше пікове теплонадходження і чим менша його тривалість, тим більше має бути потужність теплообмінного апарату незалежно зовнішній він або інтегрований в бак накопичувач гарячої води.
• Номінальний тиск бака накопичувача тепла PN має бути більшим за максимальний робочий тиск у точці його підключення.
• У баках акумуляторах гарячої води з двома і більше теплообмінниками – системи з більшою температурою підключаються до верхніх теплообмінників, а з меншою – до нижніх.
• Бак теплоакумулятор, підключений до твердопаливного котла, повинен акумулювати тепло, що генерується, як мінімум разовим завантаженням котла.
• У всіх схемах з баками акумуляторами гарячої води обов’язково повинні бути присутні – розширювальний бак та запобіжний клапан.

питання : коментар : відгук

Розрахунок ємності АКБ та основні поняття

Акумуляторна батарея є джерелом струму багаторазового використання. Її особливість полягає в циклічності: зарядивши батарею, її можна використовувати встановлену виробником кількість годинників. Розряджену батарею легко зарядити за допомогою спеціального зарядного пристрою. Час заряду пов’язані з параметрами джерела, а кількість циклів “заряд-разряд” безпосередньо залежить від типу та особливостей АКБ.

Що таке ємність і навіщо потрібний цей показник?

Ємність акумуляторної батареї – її ключова характеристика. Вона впливає на вартість пристрою, сферу застосування (від побутових потреб до медичних), термін служби.

Ця характеристика відображає тривалість тимчасового проміжку, на який батарея буде повноцінно живити відповідний пристрій (пульт, телефон і т.д.) і забезпечувати його автономну роботу. Іншими словами, ємність АКБ – це максимальна кількість електричної енергії, яку батарея здатна накопичувати за 1 повний цикл заряду.

Одиниця виміру ємності АКБ – ампери за годину (А*ч), а батарей високої потужності – міліампери за годину (мА*ч).

Основні поняття, пов’язані з розрахунком ємності АКБ

З визначенням ємності АКБ пов’язані кілька термінів, серед них струм розряду акумулятора, енергетична та резервна ємність та інші. Розглянемо основні їх.

1. Залежність ємності АКБ від струму розряду

При підключенні до акумулятора захищеного навантаження без перетворювача величина струму не змінюється. При цьому час роботи АКБ виглядатиме як співвідношення ємності до струму. У вигляді формули ця залежність виглядає так:

де Q – ємність акумулятора (А * год або мА * год);

I – постійний струм розряду акумулятора (А);

T – час розряду батареї (год).

2. Залежність ємності АКБ від енергії

Здатність до накопичення енергії батареєю пов’язана з напругою: чим вона більша, тим більше енергії накопичить АКБ. Таким чином, електрична енергія визначається як добуток струму, напруги та часу:

де W – Енергія накопичена батареєю (Дж);

3. Енергетична ємність

Під цим поняттям мається на увазі енергія, що віддає повністю заряджений акумулятор при розряді до мінімальної напруги. Для розрахунку енергетичної ємності використовують формулу:

де Q – ємність акумулятора (А * год);

W – енергетична ємність акумулятора (Вт/елемент).

Цей термін використовується для розрахунку ємності автомобільних акумуляторів. Він визначає здатність АКБ живити електроустаткування автомобіля, коли вбудований генератор не функціонує. Резервна ємність розраховується так:

де Q – ємність акумулятора (А * год);

T – резервна ємність акумулятора (хв).

Розрахунок ємності акумуляторної батареї

Вимір обсягу батареї необхідний у разі визначення кількості енергії для тривалої автономної роботи будь-яких пристроїв (наприклад, для ноутбука, смартфона і т.д.);

Для того щоб визначити ємність АКБ, необхідно застосувати стандартну формулу:

де Q – ємність АКБ, що розраховується (А * год або мА * год);

P – навантажувальна потужність (Вт);

t – часовий проміжок резервування (год);

k – коефіцієнт, що відображає якась частина ємності АКБ використовується.

Значення k компенсує ситуацію неповного заряду батареї. До речі, повний розряд після кількох повних циклів роботи суттєво збільшує працездатність пристрою.

Розрахунок заряду АКБ на конкретному прикладі

Щоб провести підрахунок ємність батареї зміг навіть новачок, розглянемо таке завдання.

Ми маємо критичне навантаження 500 Вт, яке потребує резервування протягом 3 годин, а також стандартну напругу 12 В. Спершу порахуємо ємність для батареї, яка розряджається на 70 відсотків, а потім заряджається. Це буде виглядати так:

Q = 500 * 3/12 * 0,7 = 178,6 А * год.

Так розраховується мінімальна ємність. Найчастіше слід вважати обсяг АКБ із невеликим запасом (наприклад, 20%). У такому випадку батарея пропрацює максимальну кількість часу. Розрахунок виглядатиме так:

У будь-якому випадку, ви зможете самостійно розрахувати ємність необхідної батареї, просто підставимо свої значення у вказану вище формулу.

Влада та техніка, гроші та товари мають цінність і корисні лише доти, оскільки вони дають людині свободу.

Генрі Форд

Як розрахувати обсяг акумулятора, необхідний для роботи вдома

Перш ніж ви зможете розрахувати обсяг акумулятора, необхідний для роботи вашого дому, ви повинні спочатку зрозуміти споживання енергії вашим домом. Почніть з оцінки споживання енергії протягом року. Перегляньте свої рахунки за комунальні послуги та визначте будь-які закономірності у споживанні енергії.

2. Розгляньте пікове споживання енергії

Зверніть увагу на те, коли споживання енергії досягає максимуму. Це важливо, тому що це допоможе вам визначити обсяг накопичувального акумулятора, необхідний для задоволення потреб вашого будинку в енергії в ці періоди високого використання.

Розрахунок необхідного обсягу акумулятора

3. Визначте добове енергоспоживання вашого будинку

Після того, як ви добре зрозумієте енергоспоживання вашого будинку, обчисліть щоденне споживання енергії. Це можна зробити, розділивши річне споживання енергії на 365.

4. Облік втрат ефективності

Майте на увазі, що під час зберігання та отримання енергії від батареї будуть деякі втрати ефективності. Враховуйте ці втрати під час розрахунку обсягу акумулятора, необхідного для вашого будинку.

5. Розрахуйте обсяг акумулятора

Щоб визначити необхідний обсяг акумулятора, розділіть щоденне споживання енергії на глибину розряду акумуляторів, які ви плануєте використовувати. Це дасть вам оцінку загальної ємності акумулятора, необхідної для роботи вашого будинку.

6. Оцініть відновлювані джерела енергії

Якщо ви плануєте використовувати відновлювані джерела енергії, такі як сонячні батареї або вітряні турбіни, в енергетичну систему вашого будинку, візьміть це до уваги під час розрахунку необхідного акумулятора. Ці джерела можуть допомогти зменшити загальний обсяг необхідного акумулятора.

Консультація з професіоналом

7. Зверніться за порадою до експерта

Щоб отримати точніший розрахунок обсягу акумулятора, необхідного для роботи вашого будинку, зверніться до професіонала. Фахівець з енергетики може допомогти вам визначити конкретні вимоги до вашого будинку на основі його унікальних енергетичних потреб і характеристик.

Підсумовуючи, розрахунок обсягу акумулятора, необхідного для роботи вашого дому, вимагає глибокого розуміння енергоспоживання вашого будинку та ретельного розгляду різних факторів. Дотримуючись цих кроків і за потреби звертаючись за порадою до експерта, ви зможете визначити потрібний обсяг акумулятора для ефективного та стабільного живлення вашого будинку.