A megfelelően méretezett puffertartály fontossága mind a faelgázosító kazánok, mind a pellet/apríték tüzelésű kazánok esetében.
Amikor puffertartály bekötéséről van szó, az alábbi tényezők jönnek számításba többek között:
Ha konkrét kérdése van, vagy szakember segítségére van szüksége, elérhetőségeinkre kattintva felveheti a kapcsolatot velünk.
A rövid működési ciklusok továbbra is a modern hidronikus hőforrásokkal kapcsolatos krónikus panaszok egyike. A legmodernebb kazánok nem mindig képesek megfelelni egyetlen kis zóna, például a fürdőszobában lévő törölközőmelegítő radiátor által egy enyhe napon okozott fűtési terhelésnek.
Ez az a pont, ahol a puffertartály által biztosított kiegészítő hőtömeg biztosítja a hőellátás és a hőigény közötti "hőrugalmasságot".
Az elmúlt néhány évtizedben a hidronikai ipar megtanulta a puffertartályok fontosságát, mivel az alacsony hőtömegű kazánokat, és a víz-víz hőszivattyúkat egyre gyakrabban kombinálják erősen zónázott elosztórendszerekkel.
Ahogy a vegyestüzelésű (hívjuk ma már inkább fatüzelésűnek) kazánok egyre nagyobb teret hódítanak az iparágban, az egyik alapelv, amelyben a legtöbb rendszertervező ma már egyetért, hogy a faelgázosító kazánok, valamint a pellettel és faaprítékkal működő kazánok jó teljesítményéhez elengedhetetlen a megfelelően méretezett puffertartály.
A puffertartály egyik legelterjedtebb elrendezése a hőforrás és az elosztórendszer közé történő telepítés, amint azt az alábbi ábra mutatja.
A hőforrásból származó "forró" víz a tartály felső oldalfali csatlakozóin keresztül jut be. Az elosztórendszerbe vezetett víz egy másik felső oldalfali csatlakozóból származik, amely általában közvetlenül szemben van a "meleg" víz bemenetével.
Mivel a belépő víz melegebb, mint a tartályban lévő víz, valamivel kisebb a sűrűsége, ezért a tartály felső részében marad. Ha az elosztórendszerbe érkező áramlási sebesség körülbelül megegyezik a hőforrásból a tartályba érkező áramlással, a belépő forró víz hajlamos "átcsúszni" a tartály felső részén, és nem zavarja a tartály alsó részeiben lévő hidegebb vizet.
Vegye észre, hogy a hőforrásból a tartályba vezető csövön egy csap látható. Azért van ott, hogy megakadályozza a fordított hőszivattyúzást azokban az időszakokban, amikor a tartályban melegített víz van, de a hőforrás nem működik.
A tartályból az elosztórendszerbe vezető jobb felső csatlakozó szintén tartalmaz egy visszacsapó szelepet. Javaslom egy rugós visszacsapószelep használatát ezen a helyen, hogy megállítsa az esetleges előre irányuló termoszifonálást, amikor az elosztórendszer nem működik.
A visszacsapószelepek nem rendelkeznek elegendő előre nyíló ellenállással az ilyen termoszifonálás megállításához, de a legtöbb rugós visszacsapószelepnek körülbelül 0,5 psi előre irányuló "repesztő" nyomása van, ami általában elég ahhoz, hogy megállítsa ezt a nem kívánt áramlást.
Az elosztórendszerből visszatérő hűvösebb víz hajlamos a tartály alsó részében maradni, és átáramolni a bal alsó oldalfali csatlakozáson vissza a hőforráshoz. Mindkét hatás kívánatos, mert segít fenntartani a tartályban a hőmérséklet rétegződését.
Ha az áramlási sebesség a tartályból az elosztórendszerbe nagyobb, mint a hőforrásból a tartályba belépő áramlási sebesség, a hűvösebb víz elkezd felfelé vándorolni a tartályban.
Ebben az állapotban a tartály hőt ad le a terhelésnek. Ha a hőforrásból érkező áramlási sebesség nagyobb, mint az elosztórendszerbe érkező áramlási sebesség, a meleg víz elkezd lefelé vándorolni a tartályban.
A tartály átlaghőmérséklete nő, ahogy a hőforrás többlet teljesítménye tárolódik. A tartály ebben az állapotban hőt vesz fel. Mindkét állapotot a 2. ábra mutatja.
Többszörös előnyök: Az 1. ábrán látható módon csővezetékes puffertartály a hőforrás és a terhelés közötti kiváló hidraulikai elválasztást is biztosítja a hőforrás kör és a terhelés kör között.
Ez azért történik, mert a tartályon belüli belső áramlási sebességek nagyon alacsonyak a tartályhoz vezető és onnan induló csővezetékekben lévő áramlási sebességekhez képest. Ezen alacsony sebességek miatt a tartályon keresztül, illetve a tartály tetejétől az aljáig szinte nulla a nyomásveszteség.
Az alacsony áramlási sebességek lehetővé teszik azt is, hogy az elosztórendszerből visszatérő áramlásban esetlegesen jelen lévő szennyeződések a tartály aljára hulljanak. Az egyetlen probléma az, hogy a legtöbb puffertartályt nem úgy tervezték, hogy a tartály aljára leülepedett szennyeződéseket hatékonyan ki tudja öblíteni a tartályból.
A leeresztő szelep közelében leülepedő szennyeződések az alsó tartály leeresztő szelepén keresztül távozó áramlással magával ragadhatók, de a tartály más alsó területein az alacsony helyi áramlási sebességek nem tudják hatékonyan magával ragadni a szennyeződést, és így nem tudják azt a leeresztőcsatlakozáshoz szállítani.
Így a legtöbb puffertartály végül is el tudja választani és fel tudja halmozni a szennyeződéseket, de nem alkalmasak arra, hogy a szennyeződéseket a lefolyóba ürítsék. Ez az a terület, ahol a modern szennyeződésleválasztó, amely az öblítés során elegendő belső áramlási sebességet tud létrehozni a felhalmozódott szennyeződések elszállításához, az előnyösebb választás.
A puffertartályban tárolt hő használati vízmelegítésre vagy előmelegítésre is felhasználható, akár a tartály felső részén felfüggesztett belső tekercses hőcserélő, akár a 3. ábrán látható "igény szerinti" szerelvény segítségével.
Lefelé irányuló tartály: Az 1., 2. és 3. ábrán látható csővezetékek mindegyike négy fő csőcsatlakozást tartalmaz a puffertartályhoz, kettőt a felső részbe, kettőt pedig az alsó részbe. Bár ezek a főcsatlakozások jól működhetnek, nem ezek az egyetlen módja a puffertartály rendszerbe való bekötésének.
Miután átnéztem számos európai forrásból származó, különösen a biomassza kazánokhoz kapcsolódó vázlatot, észrevettem egy olyan tendenciát, amely a puffertartályt a hőforráshoz és a terheléshez képest más elrendezésben helyezi el. Ez az alternatív elrendezés a 4. ábrán látható.
Ebben az elrendezésben a hőforrásból származó áramlás nem halad át a puffertartályon az elosztórendszerbe vezető úton. Ehelyett az elosztórendszer az áramlást a puffertartály és a hőforrás közötti csővezetékből vonja ki. A hőforrásból érkező, az elosztórendszerbe be nem vezetett melegvíz-áram az 5. ábrán látható módon a puffertartályba áramlik.
Ebben a "2 csöves" puffertartályos forgatókönyvben a puffertartályba belépő áramlási sebesség kisebb, mint az 1-3. ábrán látható "4 csöves" elrendezésnél. Az alacsonyabb belépő áramlási sebesség segít megőrizni a hőmérséklet-rétegződést, és így a legmelegebb vizet a tartály tetején tartja, készen állva a terhelésre való átadásra.
Ha a hőforrás ki van kapcsolva, a tárolt meleg víz a puffertartályból visszafelé áramlik a tartályból az elosztórendszerbe az A ponton. Az is lehetséges, hogy az áramlás egy része a hőforrásból kerül az elosztórendszerbe, míg a szükséges áramlás fennmaradó része a puffertartályból érkezik. Ez akkor fordul elő, ha az elosztórendszernek több áramlásra van szüksége, mint amennyi jelenleg a hőforráson keresztülhalad.
A 2 csöves puffertartály-konfiguráció másik előnye, hogy az elosztórendszer "hozzáfér" a rendszerben lévő legmelegebb vízhez, mielőtt a víz áthaladna a puffertartály felső részén. Ez akkor jelenthet előnyt, ha a puffertartály több órán keresztül hűl, mielőtt a következő hőlehívás bekövetkezik. Ilyen körülmények között a tartály felső részében lévő hidegebb víz keveredne a hőforrásból érkező forró vízzel.
Ez "termikusan felhígítaná" a terheléshez szolgáltatott víz hőmérsékletét, amíg a tartály felső része vissza nem melegszik a normál üzemi hőmérsékletre. Ez a hatás különösen akkor lenne észrevehető, amikor a rendszert először indítják el, és a puffertartályban lévő víz szobahőmérsékletű.
További előnye, hogy a 4. ábrán látható csővezetékek kiküszöbölik a puffertartály két fő oldalfali csatlakozását. Ez szintén csökkenti a tartály költségeit, minden más specifikáció változatlansága mellett.
Véleményem szerint mégis jobb olyan puffertartályokkal dolgozni, amelyeknek több csatlakozása van, mint amennyi az adott alkalmazáshoz feltétlenül szükséges. Az extra csatlakozók bármikor lekapcsolhatók, ha nincs rájuk szükség.
Vagy olyan eszközök, például érzékelőkutak, hőmérők, látócsőcsatlakozások vagy csőcsatlakozások csatlakoztatására használhatók, amelyek jobban illeszkednek a bejövő áramlásokhoz és a tartály valószínűsíthető hőmérséklet-rétegződéséhez. A 3. ábrán látható, igény szerinti használati melegvíz-egység elhelyezésére is használhatók extra csatlakozások.
Tartsd közel: Az elosztó keringető és a hőforrás keringető közötti hidraulikai elválasztás mértéke, amelyet a 4. ábrán látható rendszer biztosít, függ a csővezetékek hosszától és méretétől a csőcsövek között, ahol az elosztó alrendszer csatlakozik, valamint a tartályhoz való csatlakozásoktól. Ennek a csővezetéknek rövidnek és nagyvonalúan méretezettnek kell lennie a nyomásveszteség minimalizálása érdekében. Ezért a 4. ábrán a "rövid / kövér" gyűjtőcsövekre vonatkozó felhívás.
Ha a puffertartályok az 1-3. ábrán látható négy fő csőcsatlakozással rendelkeznek, akkor kettőt vagy hármat össze lehet kötni a 6. ábrán látható "szoros összeköttetésű" elrendezésben.
Ez a csővezeték lehetővé teszi, hogy a két puffertartály áramlási dinamikája nagyon hasonló legyen a 4. és 5. ábrán látható egyetlen "2 csöves" puffertartályéhoz. A tartályok közötti jó hidraulikai elválasztás fenntartása érdekében a tartályok közötti csatlakozásoknak minimális nyomásveszteséget kell okozniuk.
Egy rövid, rugalmas csatlakozó jól működik, és kompenzálja a tartálycsatlakozások gyártási tűrésből vagy a tartályok alatti, nem tökéletesen sík padlólemezből adódó esetleges kisebb eltéréseket.
Legyen a maga módján: Az 1-3. ábrán látható hagyományos puffertartály-csővezeték vagy a 4. és 5. ábrán látható alternatív módszer is működhet. Mindkettőt számos sikeres létesítményben alkalmazták.
Ez valószínűleg attól függ, hogy milyen tartályok állnak rendelkezésre, hogyan vannak méretezve és elhelyezve a tartályon lévő csőcsatlakozások, és hogy ezek a tartályok hogyan helyezkednek el optimálisan a többi alkatrészhez és alrendszerhez viszonyítva.