Text Size
Четверг 21 июня 2018
Close

Ночные аккумуляторы тепла

В последнее время в наших сложившихся условиях формула энергетического обеспечения развития общества звучит так: чтобы повышать благосостояние общества, необходимо постоянно увеличивать расход энергии, то есть возникает ситуация, когда общество, страна, регион не имеет возможности снижать расход энергии в общих объемах без существенных потерь для себя.

Энергосбережение - комплекс мер, направленных на эффективное использование энергии.

Одна из самых распространенных проблем энергосистемы - громадные потери энергии в электрических сетях при доставке к потребителю.

То, что электрическая энергия в течение суток потребляется неравномерно - общеизвестный факт. Поэтому, организация более равномерной загрузки электросетей по времени суток имеет особое значение с целью повышения экономичности и надежности работы энергосистемы в целом.

Так как производитель электроэнергии не может оперативно уменьшить мощность, подаваемую в электрические сети (иначе может выйти из строя оборудование электростанций), приходится в вечернее время стравливать в атмосферу пар, выработанный сжиганием такого дефицитного и дорогого в наше время топлива. Подаваемая в сеть электроэнергия в ночное время в достаточно большой степени приходится на потери холостого хода всей цепочки трансформаторов от высокой до низкой части электрических цепей из-за снижения нагрузки. Именно поэтому в Украине ввели на своей территории дифференцированные тарифы на электроэнергию: ночью – низкий, днем – высокий. Установлены эти тарифы в полном соответствии с Постановлением НКРЭ №309 «О тарифах на электроэнергию, отпускаемую населению и населенным пунктам» от 10 марта 1999г. 

При наличии отдельного учета потребления электроэнергии по периодам времени, расчеты с населением проводятся:

  1. по двухзонным тарифам, дифференцированным по периодам времени:
    • 0,7 тарифа в часы ночной минимальной нагрузки энергосистемы (с 23 до 7 часов);
    • полный тариф в другие часы суток.
  2. по трехзонным тарифам, дифференцированным по периодам времени:
    • 1,5 тарифа в часы максимальной нагрузки энергосистемы (с 8 до 11 часов и с 20 до 22 часов);
    • полный тариф в полупиковый период (с 7 до 8 часов, с 11 до 20 часов)
    • 0,4 тарифа в часы ночной минимальной нагрузки энергосистемы (с 23 до 7 часов). 

Дифференцируемый учет должен стимулировать выравнивание потребления электроэнергии по времени суток. Неравномерный суточный график потребления присущ практически всем региональным электрическим сетям, падение потребления электроэнергии в ночное время объективная неизбежность. Кроме того, уменьшение перепадов мощности всегда благоприятно сказывается на оборудовании, способствует увеличению его долговечности.

Инструментом выравнивания графика потребления и заполнения ночных «провалов» могут служить теплонакопители (аккумулирующие нагреватели), широкое внедрение которых, позволит не только загрузить электросети в ночное время, но и освободить мощности в дневные часы для развития промышленности. Теплонакопитель (аккумулирующие нагреватели ) - прибор, который аккумулирует тепло, полученное от электрических нагревательных элементов в ночное время, когда действует пониженный тариф на электроэнергию, а отдает тепло круглосуточно.

Аккумулирующие нагреватели обладают следующими преимуществами:

  • Высоким КПД преобразования энергоресурсов в тепло, за счет отсутствия тепловых потерь в распределительных устройствах;
  • Накапливают большое количество тепла в определенное время и отдают его в течении суток;
  • Высокой надежностью и длительным сроком использования без дополнительного обслуживания;
  • Преобразование электроэнергии в тепло автоматически регулируется в зависимости от потребности людей, находящихся в помещении, что обеспечивает условия теплового комфорта;
  • Используется «сухое» тепло, поэтому нет необходимости в водоподготовке и нет опасности размораживания системы отопления;
  • При использовании данного вида отопления все тепло непосредственно генерируется в помещении. Которое необходимо обогревать и не теряется при его транспортировке по теплотрассам, что всегда наблюдается при использовании газовых и водяных систем отопления. При этом удается сэкономить 25-35% от общих энергозатрат на отопление;
  • Нет необходимости использовать склады для топлива и продуктов горения. (освобождение площадей);
  • Нет загрязнений окружающей среды;
  • Отсутствует угроза отравления продуктами горения;
  • За использованную энергию нужно платить по факту;
  • Простота монтажа (без сварки и труб) позволяет устанавливать теплонакопители в существующих помещениях без крупных ремонтных работ и применять теплонакопители для догрева помещений при неэффективной существующей системе отопления;
  • Использование программируемых электронных терморегуляторов позволяет Вам задавать режим отопления на сутки или на неделю и управлять отоплением даже в Ваше отсутствие, что особенно удобно при отоплении загородных домов и офисов.

Аккумуляционные нагреватели работают в двух циклах: накапливания и отдачи тепла. В цикле накапливания тепла, электроэнергия используется в основном для нагревания аккумуляционного блока, но часть энергии идет и на нагревание окружающего воздуха. В цикле отдачи тепла накопленная энергия отдается конвекционным или динамическим (принудительным) способом. 

Существуют два вида аккумуляционных обогревателей:

  • поверхностный (называемый также статическим)
  • динамический (вентиляторный). 

В статическом основной частью является аккумуляционный блок, в котором размещены ТЭНы. Между аккумуляционным блоком и корпусом находится слой термической изоляции, чтобы обогреватель был безопасный в использовании, и была возможность регулирования отдаваемого тепла. Тепло в этом обогревателе отдается с помощью излучения и свободной конвекции. Статический обогреватель наибольшую температуру получает в момент окончании набора тепла, т.е. утром а вечером температура снижается и поэтому его используют чаще для обогревания нежилых помещений: магазинов, офисов, складов и т.д. Температура корпуса обогревателя не может быть высокой, поэтому по мощности они изготавливаются до 4 кВт.

Более сложную конструкцию, с технической точки зрения, являются обогреватели динамические, т.е. с вентилятором. В аккумуляционном блоке сделан канал в котором воздух перемещается принудительно с помощью небольшого бесшумного вентилятора мощностью до 20 Вт. Также как и в первом случае блок надежно изолирован многослойной термической изоляцией и все тепло практически отдается через выдувание горячего воздуха из канала. Регулируя, обороты вентилятора, можно плавно регулировать отдачу тепла обогревателем, причем при больших оборотах, нагревание помещения происходит очень быстро. На выходе из канала в этих аппаратах устанавливается смеситель воздуха т.к. температура в блоке может достигать 600 С0. Такие обогреватели используются в более полном диапазоне для обогрева помещений.

Для аккумуляционных обогревателей необходимо очень старательно выбирать место и способ установки, в связи с большим весом от 100 до 260 кг., он поставляется в разобранном виде, т.е. отдельно корпус и аккумуляционный блок и монтируется на месте и поэтому желательно не изменять его место нахождения. Наиболее оптимальное место установки обогревателя под окнами.

Описание работы

shema1

Теплонакопитель использует электроэнергию во время действия «ночного», дешевого тарифа на электроэнергию и накапливает её в виде тепла в теплонакопительном сердечнике из магнезитовых блоков (1). По сигналам таймера происходит подача электроэнергии на трубчатые электронагреватели только во время действия низкого «ночного тарифа» на электроэнергию. Терморегулятор (5) управляет уровнем зарядки теплонакопителя (температурой теплонакопительного ядра). Настройка манометрического терморегулятора может производиться как в ручном режиме, с использованием ручки (4), так и в автоматическом режиме (с использованием блока управления и датчика погодных условий)

Происходит зарядка (НАКОПЛЕНИЕ ТЕПЛА) не более 8 часов в зависимости от датчика наружной температуры воздуха. Сигнал подается на управляющий резистор, чем выше температура на улице, тем выше уровень сигнала подаваемый на резистор, а соответственно ниже уровень заряда ядра, а значит и меньше время заряда которое необходимо, следствие снижение затрат на электроэнергию.

Защитой от перегрева служит биметаллический термопредохранитель.

Эффективный слой теплоизоляции (2) обеспечивает хранение запасенной в теплонакопителе энергии как в термосе.

Тепло отдается прибором по мере необходимости, бесшумно, благодаря встроенному вентилятору. Вы устанавливаете значение требуемого уровня температуры в помещении на комнатном терморегуляторе.

При понижении температуры термостат включает встроенный в теплонакопитель вентилятор (7). Воздух, проходя через специальные каналы теплонакопительного сердечника, нагревается и поступает обратно в отапливаемое помещение. Для ограничения температуры выходящего из теплонакопителя воздуха служит заслонка (8), управляемая биметаллическим датчиком (9). В зависимости от положения заслонки, к горячему воздуху, прошедшему через теплонакопительный сердечник, подмешивается необходимое количество холодного воздуха. При достижении заданной температуры в помещении комнатный терморегулятор отключает вентилятор.

Система отопления с использованием теплонакопителей может включать:

    • один или несколько теплонакопителей. Для каждого отапливаемого помещения теплонакопители подбираются так, чтобы их суммарная отдаваемая тепловая мощность обеспечивала восполнение теплопотерь помещения;
    • один или несколько комнатных терморегуляторов – по количеству отапливаемых помещений;
    • узел двухтарифного (многотарифного) учета электроэнергии и коммутационное оборудование в соответствии с электросхемой системы отопления;
    • возможно применение блоков управления и датчиков погодных условий. Один комплект этих приборов обеспечивает автоматическое управление зарядкой не более 10 теплонакопителей.

Расчет и выбор оборудования для системы отопления производится в зависимости от тепловых потерь помещений, по отдаваемой тепловой мощности теплонакопителя, а установленная электрическая мощность – по потребляемой мощности теплонакопителя. 

Технические данные

shema2

      • Корпус теплонакопителя выполнен из оцинкованного стального листа. Наружные панели окрашены порошковой краской. Приятный цвет и высокое качество покрытия делают возможным применение теплонакопителей как в служебных, так и жилых помещениях.
      • Теплонакопительный сердечник и многослойная изоляционная оболочка изготавливаются из современных материалов.
      • Защита от перегрева обеспечивается термопредохранителем.
      • Температура выходного воздуха регулируется биметаллическим датчиком.
      • Для предохранения от опрокидывания теплонакопитель имеет кронштейны, которыми он крепится к стене. В транспортном положении кронштейны вдвигаются внутрь прибора.
      • Тангенциальный вентилятор обеспечивает уровень звука прибора не более 30 дб.
      • Теплонакопитель имеет стационарное подключение к сети 3х фазного тока напряжением 380 V или однофазного тока напряжением 220 V. Класс защиты от поражения электрическим током I.
      • Степень защиты, обеспечиваемая оболочкой, IP20 по ГОСТ 14254-96.
      • Теплонакопитель соответствует ГОСТ Р МЭК 335-2-61-94, Гост Р МЭК 335-1-94 и полностью сертифицирован.

Технические характеристики теплонакопителей.

shema3

Экономичность

shema4

>Теплонакопитель – прибор, который позволяет сочетать интересы как производителей так и потребителей электроэнергии.

Производителям электроэнергии тепло-накопители позволяют выравнивать суточные графики потребления электроэнергии. Для стимулирования потребления электроэнергии в часы ночных «провалов» введены низкие «ночные» тарифы

Потребителям электроэнергии тепло-накопители позволяют получить комфортное экологически чистое тепло с минимальными затратами.

Как теплонакопители экономят средства потребителей электроэнергии:

      • Основная экономия достигается за счет использования низкого «ночного» тарифа на электроэнергию, именно во время действия этого тарифа происходит накопление тепла в теплонакопителях. Более того, с помощью блока управления с датчиком наружной температуры теплонакопители способны заранее определять и запасать энергию именно в том количестве, которое необходимо для отопления на сутки, не допуская излишнего потребления электроэнергии.
      • Экономия энергии и, соответственно затрат на отопление обеспечивается и за счет точного поддержания заданных температур в отапливаемых помещениях. Каждый градус «перетопа» увеличивает потребление энергии на 5%. Человек ощущает «перегрев» лишь после превышения комфортной температуры на 3-4 градуса. Ликвидация этого перегрева обычно проводится проветриванием помещения (открытием форточки). Системы отопления с теплонакопителями при помощи комнатных термостатов позволяют с точностью до градуса поддерживать заданный тепловой режим в помещении.
      • У потребителя появляется возможность уменьшать энергопотребление в часы и дни, когда помещение не используется (в нерабочее время в организациях, магазинах и т.д., во время отпуска хозяев коттеджей и т.п.). В это время возможна установка низкого дежурного температурного режима в помещениях. При необходимости, всегда есть возможность восстановить комфортную температуру в течении 20-30 минут. Для этого достаточно установить требуемую температуру на комнатном термостате.

С экономической стороны электрическое обогревания (не аккумуляционное) признается наиболее дешевым относительно инвестиционных затрат, в тоже время затраты эксплуатационные довольно высокие, если не используется тройной тариф оплаты за электроэнергию. Аккумуляционные нагревательные приборы несколько дороже на этапе инвестиций, но позволяют использовать дешевую ночную электроэнергию и поэтому дешевле в эксплуатации.

В сравнении инвестиционные затраты на установку котла на уголь плюс водная система обогревания, почти в два раза дороже, чем обогревание электрическое конвекционное и в пять раз дороже получается тепловой насос. Установка системы электрического обогревания как конвекционного, так и аккумуляционного является сравнительно недорогим. Но сравнивать необходимо и эксплутационные затраты за сравнительно большой период. Для сравнения возьмем например дом площадью 200 м2. 

shema5

 При сравнении затрат, как видно из таблицы, электрическое обогревание является довольно конкурентно способным.

Контакты

Наш адрес:

Парковый бульвар (Леонова) 1А, оф.14, г.Запорожье, Украина, 69006

Тел. +38 (067) 612-32-12

        +38 (050) 577-15-61

E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 Филиал в г. Хмельницкий "Зелена система Поділля":

Адрес: г. Хмельницкий, ул. Подольская 91/2, оф. 2,

 

Представитель в г. Тернополь:

Адрес:  г. Тернополь, ул. За Рудкою 33, оф. 22

 

Представитель в г. Николаев:

Адрес:  г. Николаев, пр. Ленина 67, оф. 111