Буферная емкость

Способность буферного раствора сохранять рН по мере прибавления сильной кислоты или щелочи приблизительно на постоянном уровне далеко не беспредельна и ограничена величиной так называемой буферной емкости.

Буферная емкость раствора – это величина, характеризующая способность буферного раствора противодействовать смещению реакции среды при добавлении сильных кислот или щелочей. Это мера буферного действия.

Буферная емкость измеряется количеством моль эквивалентов кислоты или щелочи, добавление которых к 1 л буферного раствора изменяет рН на единицу. Обозначается В и измеряется в моль/л.

Различают буферную емкость по кислоте и по щелочи.

Буферная емкость по кислоте:

численно равна количеству моль-эквивалентов сильной кислоты, которое нужно добавить к 1 л буферного раствора, чтобы рН изменился на единицу.

Буферная емкость по щелочи:

численно равна количеству моль-эквивалентов щелочи, которое нужно добавить к 1 л буферного раствора, чтобы рН изменился на единицу.

Буферная емкость раствора возрастает по мере увеличения концентрации его компонентов (буферная емкость по кислоте определяется концентрацией акцептора протона, а буферная емкость по щелочи определяется концентрацией донора протона) и приближения соотношения компонентов к единице. Буферная ёмкость

При разбавлении буферного раствора величина буферной емкости уменьшается вследствие снижения концентрации всех компонентов раствора.

Важным показателем для физиологических сред является буферная емкость по кислоте, т.к. в результате метаболизма (совокупность химических реакций, протекающих в живых клетках) в человеческом организме образуется больше кислотных продуктов, чем основных.

5.189.134.229 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам.

Расчет буферной емкости

Что такое буферная емкость системы отопления?

По сути, буферные емкости для отопления представляют собой большой термос – металлический бидон с утепленными стенками. В системе отопления буферная емкость располагается между нагревательным прибором и тепловым контуром, и нагретая вода поступает первоначально в нее, а из нее – дальше в коллекторы, радиаторы и теплые полы.

Зачем нужна такая «прослойка»? Все дело в режиме работы нагревательных устройств (котлов). Вода в них нагревается путем сжигания топлива. Есть типы котлов, где топливо может подаваться и сжигаться равномерно (например, газовые котлы, котлы на пеллетах, снабженные бункером и шнеком для подачи). А есть котлы, где это невозможно теоретически (например, котлы на твердом топливе), либо котлы, где постоянное сгорание приводит к снижению КПД котла и повышенному износу топки (газогенераторные котлы), либо где постоянный нагрев стоит очень дорого (электрические котлы). Возьмем твердотопливные котлы. Они дешевы в установке и обслуживании, но у них есть одна проблема: если не подкладывать регулярно топливо, вода в отопительном контуре может быстро остыть. Что делать? Бегать и днем и ночью «подкинуть дровишек», или мерзнуть? Вот здесь и выручит буферная емкость. Нагретая вода поступает в нее, и постепенно расходуется на отопление. Применение буферной емкости в несколько раз увеличивает интервалы между топками котла и, соответственно, во столько же снижает расход топлива.

В случае с электрическим котлом буферную емкость полезно ставить чисто по экономическим соображениям. Известно, что электрокотел потребляет много электричества. Существуют дневной и ночной тарифы на потребленную электроэнергию, которые отличаются друг от друга в разы. Установка буферной емкости позволяет рассчитать режим работы котла так, чтобы он грел только в ночное время.

Буферная ёмкость

Европейский опыт применения буферных емкостей доказал его экономическую целесообразность. Кроме того, буферная емкость служит целям безопасности, снижая риск перегрева теплоносителя. Единственный минус буферной емкости – ее большой объем. Для установки системы отопления с применением буферной емкости необходимо помещение размером от 5 кв.м. Емкости большого объема нужно монтировать, разбирая крышу, либо сваривать прямо на месте (они просто не пройдут в двери).

Как рассчитывается объем буферной емкости

Буферная ёмкость

Как рассчитать буферную емкость, чтобы достичь желаемого уровня комфорта и при этом не делать огромные баки? Вообще, расчет буферной емкости при устройстве новой системы отопления – дело довольно сложное. Лучше, если это будет делать специалист теплотехник. Сначала на основании информации о площади дома, высоте потолков, материалов стен и перекрытий, рассчитываются теплопотери дома при определенной температуре наружного воздуха (обычно она выражается в «кВт в час»). Затем при помощи специальной формулы рассчитывается количество необходимого теплоносителя (воды), которая должна проходить по системе отопления за час для покрытия теплопотерь при максимально низкой температуре (например, при -25С). Это количество умножается на желаемое время между топками котла, и получается объем буферной емкости.

Гораздо проще производить расчет буферной емкости, если система отопления уже существует. В этом случае количество воды в системе и время между топками уже известно. Стоит только умножить существующий объем теплоносителя на желаемое время увеличения промежутков между топками, и вы получите нужный объем бачка. На практике известно, что при мощности котла 25-32 кВт и дома в 100-150 кв.м. буферной емкости в 1000л достаточно для топки 1 раз в сутки.

26.04.2013 в 13:04

Буферные емкости: зачем они нужны?

Все мы знаем о том, для чего нужны водонагреватели. Но когда речь заходит о буферных емкостях, большинство людей недоумевает: а зачем мне дома такая громадина, которая занимает много места, да еще и требует дополнительной энергии на то, чтобы ее разогреть? Давайте разберемся, что представляет собой буферная емкость и насколько она полезна.

Буферная ёмкость

Здесь все просто и понятно. Вы примерно представляете себе, как работает аккумулятор в вашем авто? Пока работает генератор, в нем накапливается лишняя энергия, которую он впоследствии при необходимости отдает обратно. Буферная емкость работает точно так же. Она накапливает тепловую или холодильную энергию для дальнейшего расхода в помещении. Благодаря этому она приобретает множество полезных функций.

Что умеет буферная емкость?

Если у вас установлен твердотопливный котел, вам, наверняка, знакома эта картина: зима, котел выключен, в доме тундра, вся семья ходит в шубах и валенках. Котел разжигается, разгорается – в доме Ташкент, впору покупать березовые веники и переодеваться в бикини. Котел прогорает и остывает – снова тундра, шуба, валенки.

У большинства видов твердого топлива существует три фазы горения – разгорания, интенсивного горения и затухания. В процессе интенсивного горения топливо отдает тепла больше, чем это требуется системе, а вот начальная и конечная фазы, наоборот, дают недостаточно тепла. При использовании такого топлива в доме часто бывают большие перепады температур, а комфортный для жизни климат образуется редко и случайно.

Буферная емкость призвана сглаживать эти неровности. Благодаря ей, безо всяких усилий и дополнительного оборудования можно все время видеть на термометре свои любимые +22, +25 или любую другую комфортную для вас цифру. В фазе интенсивного горения емкость забирает на себя излишки тепла, а после затухания котла продолжает отдавать тепло в систему отопления. Это позволяет не только поддерживать нужную температуру в помещении, но и экономить до 50% энергоносителей! Точно так же буферная емкость работает и в сочетании с тепловым насосом, только аккумулирует она в этом случае не тепло, а холод.

Нет такой техники, которая любит перегрев. В случае с котлами это может быть даже опасно. В фазе интенсивного горения топлива система может перегреться и это повлечет за собой последствия разной степени тяжести, начиная от выхода из строя оборудования и заканчивая взрывом. Установленная в системе буферная емкость служит тем предохранителем, который поглощает лишнюю энергию и не дает теплоносителю перегреваться, так что за сохранность котла, системы и, конечно, себя самих, можно быть абсолютно спокойными.

Как еще экономить с буферной емкостью?

У аккумулирующей емкости есть еще одна важная функция. Если у вас в системе установлен не один, а несколько отопительных приборов, вы можете подсоединить их к одной буферной емкости. Благодаря этому можно:

  • отказаться от лишних деталей системы
  • настроить отопительные приборы для работы по приоритетности
  • избежать ненужных включений одних приборов или отключений других.

Такой подход помогает существенно экономить и энергию, и деньги.

Еще раз перечислим плюсы буферной емкости:

  • Обеспечивает постоянную комфортную температуру в вашем жилье
  • Экономит энергию, позволяя до 50% уменьшить потребление дров, угля или другого энергоносителя
  • Служит прекрасным средством для обеспечения безопасной работы всей системы
  • Управляет работой нескольких отопительных приборов
  • Предотвращает частые включения теплового насоса или чиллера

Если вы решили купить буферную емкость, нужно определить, какая подойдет именно вам с учетом всех особенностей вашего здания и отопительной системы. Есть много умных методик, используемых для расчета буферных емкостей. Если вы – специалист в области отопления и хотите все рассчитать сами, мы совершенно безвозмездно вам их предоставим. Но если вы не хотите углубляться, вам достаточно будет знать общеевропейские требования, чтобы сделать оптимальный расчет объема аккумулятора:

На 1 кВт мощности генератора – 55 литров объема теплоносителя.

Что это значит? Давайте разберем на простом примере:

Если у вас есть котел мощностью 30 кВт, то: 30х55=1650 литров. Именно такая емкость подойдет для того, чтобы обеспечить автономную работу системы на протяжении нескольких часов, даже после полного затухания котла.

Если у вас возникли любые вопросы по поводу проектирования, расчета и подбора буферной емкости, обращайтесь – мы с удовольствием проконсультируем вас бесплатно!

Буферная емкость — полезнейший элемент в системе отопление с твердотопливным котлом и с электрическим котлом. Но если теплоаккумулятор подключить не правильно, то он не будет выполнять свои функции как положено.

Аккумулятор тепла для системы отопления (Буферная емкость) представляет из себя большую емкость наполненную теплоносителем и подключенную в схеме между котлом и радиаторами.

Разберемся, зачем нужен теплоаккумулятор в системе отопления, в чем заключается особенность подключения буферной емкости, и какое объем потребуется.

Назначение теплоаккумулятора

Назначение теплоаккумулятора понятно из его названия – хранить в себе запас тепловой энергии. У твердотопливного котла действие периодическое. Температура теплоносителя на его выходе изменяется в зависимости от интенсивности горения и количества одновременно горящего топлива.

Удобно топить котел не чаще раза в сутки.
За одну топку он может выделить, к примеру, 100 кВт (30 кг дров или 13 кг угля при КПД 80%). Но такая энергия выделится за 3 – 4 часа, а нам нужно, чтобы она подпитывала систему отопления равномерно в течении 24 часов. Получается по 4 – 5 кВт. Сделать это поможет только буферная емкость.

Буферная ёмкость

Аккумулятором тепла в доме выступают сама система отопления, так как в ней немало жидкости – может быть 100 литров и больше. Также тепло хорошо аккумулируют тяжелые строительные материалы – цементнопесчаная стяжка, перегородки и стены из кирпича, бетона, шлакобетона.

В доме, где много тяжелых строительных материалов, где большая внутренняя теплоемкость, сохраняется особый комфорт из-за отсутствия резки скачков температуры и влажности. В каркасных домах сгладить дискомфорт призвана система вентиляции управляемая электроникой.

Чтобы поддерживать стабильную температуру на протяжении суток в холодное время при неработающем котле, одной внутренней теплоемкости дома будет мало, необходима буферная емкость.

Как применяется буферная емкость с электрическим котлом

С твердотопливным котлом все понятно, — буферная емкость нужна чтобы топить котел пореже.
Но зачем нужен теплоаккумулятор с электрическим котлом, который можно запрограммировать как угодно?
Буферная ёмкость
Ответ на вопрос заключается в ночном маленьком тарифе на электричество.

Если есть возможность подключить ночной тариф и достаточную электрическую мощность (трехфазное подключение), то отопление электрическим котлом будет оптимальным. Несмотря на повышенную стоимость электричества (даже ночной тариф! — 1,7 руб/кВт, для дров примерно 1,0– 1,3 руб /кВт) выбор в пользу электрокотла побеждает из-за самого комфортного пользования.

Буферная емкость накапливает энергию выработанную за ночь электрокотлом, а днем будет ее отдавать.

Буферная ёмкость

Как подключается буферная емкость

Лучше применить простую и надежную схему подключения буферной емкости.

На емкость подключаются два контура – с одной стороны котел с насосом. С другой стороны система отопления со своим насосом.

Правильное направление движения жидкости в буферной емкости сверху вниз (указано на схеме стрелкой). Тогда теплоаккумулятор будет нагреваться от котла, или, как говорят специалисты, — будет заряжаться. После выключения котла емкость будет остывать и отдавать разогретый теплоноситель на радиаторы и тепло на ГВС.

Но как этого добиться?
Достигается путем подбора производительности насосов. Как правило, контур котла короткий, поэтому при одинаковых насосах жидкость будет двигаться в емкости сверху вниз. Чтобы обеспечить в любом случае превосходство контура котла по производительности в систему всешжда вводят дроссельный кран, которым запирают контур отопления при необходимости.

Буферная ёмкость

Термометры и трехходовой клапан

Также в подключении радиаторов может быть применен трехходовой клапан с термоголовкой (на схеме не показан) который позволит забирать тепло из емкости понемногу в соответствии с настройками термоголовки.

Проверить же в каком направлении движется жидкость по емкости – снизу вверх или сверху вниз, можно с помощь термометров, установленных с двух сторон емкости на обратке. Некоторые теплоаккумуляторы снабжены градусниками.
Температура на обратке котла должна быть несколько больше, чем на обратке отопления. Тогда буферная емкость будет заряжаться.

Змеевик внутри буферной емкости обеспечит нагрев воды для горячего водоснабжения. Отдельный бойлер для ГВС не нужен.

Крайне важно, оградить твердотопливный котел от холодной обратки, ведь остывшую емкость не быстро разогреть, а также необходимо прекращать циркуляцию, когда котел погаснет. В противном случае он быстро охладит жидкость через свой теплообменник, ведь продувка на дымоход идет постоянно. Как подключить котел, чтобы он работал в оптимальном режиме – читайте на данном ресурсе.

Буферная ёмкость

Какой объем аккумулятора тепла выбрать

В подборе объема теплоаккумулятора для системы отопления важны не столько расчеты, сколько опыт эксплуатации и здравый смысл.

Весь нюанс выбора объема буферной емкости в том, что она стоит не мало, а дней с пиковыми холодами совсем не много.
Поэтому разумней не устанавливать емкость на 3 тонны, которая весьма дорогая, а в сильные морозы протопить несколько раз. Да к тому же и нагревать 3 тонны весьма долго, отопление получится не комфортным.

Практика показала, что оптимальным объемом, обеспечивающий достаточный комфорт, является одна тонна на 200 м кв. площади дома, если дом, конечно, утеплен как положено. Из этого расчета можно приблизительно принять: 100 м кв — 0,7 тонны, 300 м кв – 1,3 тонны.

Кстати, об утеплении – как утеплить дом, чтобы отопление было минимальным, читайте ЗДЕСЬ .

С буферной емкостью удобней использовать твердотопливный котел повышенной мощности, по принципу, — «Протопил один раз». Подбирается котел как минимум в 2 раза мощнее, чем по расчету теплопотерь. Если нужен на 15 кВт, — берем на 40 и не ошибаемся. Мощный твердотопливный котел, в отличие от других типов котлов всегда удобнее в эксплуатации.

Остается заметить, что сделать буферную емкость самостоятельно или пользоваться «самопалом» чаще не практичнее и не дешевле. Устройство сложное, требует защиты от коррозии, высокой теплоизоляции, правильного змеевика, лучшей циркуляции воды, и к тому же особой прочности. Так что думайте сами…

Похожие новости

Комментарии (0)

Буферная емкость в современной системе отопления

January 24, 2014

Неотъемлемой частью современных систем отопления любых зданий является тепловой аккумулятор. Это устройство (бак или буферная емкость) предназначено для того, чтобы накапливать и сохранять тепловую энергию, получаемую от различных источников, и использовать ее затем по мере необходимости в системах тепловодоснабжения. При этом тепловой аккумулятор почти полностью предотвращает потери тепла и существенно уменьшает расход ресурсов.

Буферная ёмкость

Краткая характеристика

По сути, буферная емкость системы отопления — это большущий термос в виде вертикального стального бака — цилиндра с утепленными стенками. Высота его, как правило, значительно больше диаметра (в 3-5 раз). Изоляция термостойким поролоном уменьшает потери тепла сквозь стенки бака.

В отопительной системе тепловой аккумулятор занимает место между тепловым контуром и нагревательными приборами, так что нагретая вода поступает прежде в емкость, а уж потом в радиаторы и другие отопительные приборы.

Преимущества буферных емкостей

Буферная ёмкость

Теплоаккумулятор (буферная емкость) позволяет эффективно использовать энергию источников тепла, которые могут быть временно недоступны. Например, котлы с твердым топливом отдают тепло только во время горения дров или угля, тепло от гелиосистем можно использовать лишь в солнечные дни, энергию от электрического котла или теплового насоса в целях экономии лучше использовать ночью по сниженному тарифу. Пока работают эти источники, тепло поступает исправно, но что делать, когда прогорели дрова или солнце спряталось за тучи? Вот в этом случае и проявляется основное преимущество буферных накопителей: аккумулируя избыточную тепловую энергию во время интенсивной работы источников тепла, буферная емкость хранит его на протяжении довольно длительного времени (до 6 суток) и по мере необходимости расходует на нужды потребителя.

Тепловой аккумулятор дает возможность правильно и четко согласовывать процессы генерации и отдачи тепловой энергии по мощности, времени и по температуре. Кроме того, буферная емкость защищает отопительную систему от перегрева котла.

Буферная ёмкость

Принцип работы

Принцип на самом деле простой. Теплогенератор любого вида во время работы отдает свою тепловую энергию в буферную емкость (по ассоциации с аккумулятором, происходит процесс зарядки). Затем тепло расходуется системой теплоснабжения для поддержания комфортной температуры в помещениях (процесс разрядки).

Буферная емкость — необходимый элемент комбинированной системы теплоснабжения, к ней можно одновременно подключать высокотемпературные (газовые котлы, твердотопливные, электрические) и низкотемпературные (энергоустановки на базе тепловых насосов, солнечные коллекторы) источники тепла.

Расчет буферной емкости

Рассчитать объем аккумулирующей емкости так, чтобы в помещениях была комфортная температура при возможно минимальных размерах бака, довольно сложно, это по силам только специалисту-теплотехнику. Практика показывает, что наименьший объем емкости возможно принимать из расчета 25 л на 1 кВт мощности котла (но не менее), оптимальный объем – в два раза больше.

Целесообразность применения тепловых аккумуляторов (буферных емкостей) доказана европейским опытом как в экономическом плане, так и в плане безопасности и снижения риска перегрева теплоносителя. Единственный недостаток – большой объем емкости и необходимость дополнительной площади для ее установки. Тем не менее в настоящее время аккумулирующая емкость не просто выгодная опция, а важнейший элемент в комбинированных системах теплоснабжения.

Буферная ёмкость

Как выглядеть моложе: лучшие стрижки для тех, кому за 30, 40, 50, 60 Девушки в 20 лет не волнуются о форме и длине прически. Кажется, молодость создана для экспериментов над внешностью и дерзких локонов. Однако уже посл.

Буферная ёмкость

Неожиданно: мужья хотят, чтобы их жены делали чаще эти 17 вещей Если вы хотите, чтобы ваши отношения стали счастливее, вам стоит почаще делать вещи из этого простого списка.

Буферная ёмкость

Никогда не делайте этого в церкви! Если вы не уверены относительно того, правильно ведете себя в церкви или нет, то, вероятно, поступаете все же не так, как положено. Вот список ужасных.

Буферная ёмкость

11 странных признаков, указывающих, что вы хороши в постели Вам тоже хочется верить в то, что вы доставляете своему романтическому партнеру удовольствие в постели? По крайней мере, вы не хотите краснеть и извин.

Буферная ёмкость

10 очаровательных звездных детей, которые сегодня выглядят совсем иначе Время летит, и однажды маленькие знаменитости становятся взрослыми личностями, которых уже не узнать. Миловидные мальчишки и девчонки превращаются в с.

Буферная ёмкость

15 симптомов рака, которые женщины чаще всего игнорируют Многие признаки рака похожи на симптомы других заболеваний или состояний, поэтому их часто игнорируют. Обращайте внимание на свое тело. Если вы замети.