Что показывает буферная емкость

Что показывает буферная емкость

Сегодня работаем: 09:00-18:00

Буферная емкость для котлов. В чём польза?

На сегодняшний момент эта технология даёт максимальный эффект при наименьших затратах.

Для чего нужна буферная ёмкость

По большему счёту, буферная емкость – это термос. Металлическая бочка в утеплителе от 500 до 1000 литров (можно больше, но обычно указанного объема достаточно). Чтобы понять, зачем она нужна, представьте себе такую ситуацию: Вы на даче решили попить чаю. Разожгли костёр, поставили на огонь чайник, вскипятили, сделали себе стаканчик и выпили. Замечательно. Через 2 часа Вам снова захотелось чая… Но вода уже остыла. И Вам опять необходимо разжигать костёр, ставить чайник и т.д. А теперь представьте, что у Вас есть термос… Закипятили один раз целый чайник воды, залили в термос и пьете чай целый день. Разжигать костёр и кипятить воду в этом случае Вам придётся только один раз. И отвлекаться будете меньше, и дрова сэкономите.

В случае с системой отопления ситуация аналогичная. Буферная емкость способна накопить определённое количество тепла, а потом отдавать его постепенно.

Где мы берём «лишнее» тепло

Предположим, что Ваш дом имеет отапливаемую площадь 200 м2. Когда летом на улице температура такая же, как и в доме (+20°С), теплопотери равны 0, дом тепло не теряет. С уменьшением температуры на улице дом начинает терять тепло:

Нужно отметить, что мощностью твердотопливного котла можно управлять в очень узких пределах. Или дрова горят (20 кВт), или – не горят (0 кВт). Можно, конечно, уменьшить доступ кислорода прикрыв заслонку и снизить интенсивность горения, но эффект – незначительный. Будет киловатт 15, не меньше.

А теперь представим, что дело происходит ранней осенью. Котёл горит на минимуме и выдаёт 15 кВт мощности. Температура на улице — 0°С и дом теряет только 8 кВт. Не очень хорошо. Дров-то вы сжигаете на 15 кВт, т.е. почти в два раза больше чем нужно. Мало того, встаёт вопрос: куда деваются остальные 7 кВт? Есть два варианта:

Согласитесь, не очень хорошие последствия. Как избавиться от этих 7 кВт лишней мощности? Вот именно эту «лишнюю» мощность мы и аккумулируем в буферной ёмкости.

Работа буферной емкости

Котёл греет воду и при помощи циркуляционного Насоса 1 эта вода подаётся в буферную емкость. Соответственно, такой же объём воды, но остывшей, возвращается в котёл. Насос 2 подаёт горячую воду из верхней части буферной ёмкости к радиаторам. Такой же объём воды (остывшей) возвращается в нижнюю часть буферной ёмкости. Насос 1 работает тогда, когда горит котёл. К Насосу 2 подключён комнатный термостат, который может включать-выключать насос в зависимости от температуры в доме.

Посмотрим как «лишняя» мощность аккумулируется в буферной ёмкости. С помощью Насоса 1 тепловая мощность (нагретая котлом вода) передаётся буферной ёмкости. Пусть это будет 15 кВт из примера выше. Насос 2 отдаёт мощность радиаторам (возмещает теплопотери). Предположим, что производительности насосов равны. Соответственно, сколько тепловой мощности придёт в буферную ёмкость, столько же уйдёт на радиаторы (те же 15 кВт). Но у нас на дворе – осень (см. пример выше), температура 0°С, теплопотери дома 8 кВт. Мы подаём в радиаторы слишком много горячей воды. Что произойдёт? Температура в доме станет расти. Достигнет заданной на термостате комфортной (например 20°С) и Насос 2 выключится. Радиаторы через некоторое время начинают остывать, падает и температура в доме. Когда температура в доме упадёт ниже заданной на термостате, Насос 2 включится и снова будет греть радиаторы. То есть, Насос 1 работает постоянно, Насос 2 – с перерывами.

Так как их производительность одинакова, в буферную ёмкость будет приходить больше горячей воды, чем уходить. Соответственно, температура воды в буферной ёмкости будет повышаться. Так и происходит аккумулирование тепла. Теперь посмотрим, как мы отдаём набранное тепло. Котёл прогорел и Насос 1выключился. В буферную ёмкость тепло больше не поступает. Но Насос 2 продолжает работать в прежнем режиме, забирает из буферной ёмкости горячую воду и возвращает холодную. Температура в буферной ёмкости падает.

Так в чём же польза буферной ёмкости?

«Так в чём же польза?» — спросите Вы. «Температура в буферной емкости упадёт, и значит нужно снова топить котёл». Да, но как быстро она упадёт? В случае системы без буферной ёмкости температура начинает падать сразу и это падение начинает ощущаться человеком через 0,5 – 3 часа (в зависимости от температуры на улице, утеплённости дома и т.п.). Давайте посчитаем, насколько медленнее остывает система с буферной ёмкостью.

А расчёт прост. Мы говорили, что мощность котла – 20 кВт. Такую мощность при температуре отопительной воды 80°С отдают примерно 120 рёбер алюминиевых радиаторов. Объём воды в них составит 60 литров. Плюс вода в трубопроводах, котле, расширительном баке. Общий объём воды в системе отопления составит примерно литров 100. А с буферной ёмкостью (например, 500 литров) – 600 л. То есть в шесть раз больше. Соответственно и остынет этот объём воды в шесть раз медленнее. Вот и получится, что похолодание после остановки котла вы почувствуете не через 0,5-3 часа, а через 3 – 18 часов. Вот польза. То самое время, которое Вы можете не топить котёл. Плюс во время горения котла Вы не жаритесь на перегретых радиаторах, а имеете комфортные 20°С.

Экономический эффект можете прикинуть сами.

Дополнительные затраты в данном случае – это стоимость ёмкости, насоса, комнатного датчика, дополнительного расширительного бака, трубопровода обвязки и стоимость монтажа. Сумма примерно 1000-2000 евро (в зависимости от мощности системы отопления).

К дополнительным плюсам такой системы можно отнести:

К минусам можно отнести размеры буферной ёмкости. Даже самая маленькая ёмкость на 500 литров имеет диаметр 600 мм (без утеплителя, с утеплителем – 800мм) и высоту 1800 мм. Ёмкость на тонну воды – 800 мм диаметр без утеплителя (пройдёт ли в двери?) и 2000 мм высоты. То есть для монтажа такой топочной 4-5 квадратных метров площади не хватит. Возможность установки появляется начиная с 5 м2, и это только возможность. Не факт, что получится. Для вынесения решения о возможности монтажа нужен выезд монтажников на объект. Комфортно такая топочная разместится на 12-15 м2.

Хотя хорошие варианты находятся всегда. Не верите — загляните в нашу Галерею объектов, там много котельных с аккумуляционными емкостями:

Но лучше всего, если Вы готовы потратить пару часов времени на приезд к нам в офис. За эти пару часов мы сможем рассмотреть абсолютно разные варианты именно Вашей котельной в цифрах. Примерно прикинув потребность Вашего дома в тепле и объеме горячего водоснабжения, можно будет достаточно точно просчитать стоимость котельной в разных вариантах исполнения:

Источник

Буферная емкость. Количественное определение буферной емкости. Зона буферного действия.

Буферная ёмкость (В) выражается количеством моль-эквивалентов сильной кислоты или щелочи, которое следует добавить к одному литру буфера, чтобы сместить рН на единицу.

В =

В – буферная ёмкость,

n_Э – количество моль-эквивалента сильной кислоты или щелочи,

рН_Н – начальное значение рН ( до добавления кислоты или щелочи)

рН_К – конечное значение рН (после добавления кислоты или щелочи)

На практике буферная ёмкость рассчитывается по формуле:

В =

V – объём кислоты или щелочи,

N – эквивалентная концентрация кислоты или щелочи,

V_буф.— объём буферного раствора,

Δ рН – изменение рН.

Интервал значений рН, выше и ниже которого буферное действие прекращается, называется зоной буферного действия.

Она равна рН = рК ± 1

(Буферная ёмкость зависит от концентрации электролитов и соотношения компонентов буфера. Наибольшей буферной ёмкостью обладают растворы с большей концентрацией компонентов и соотношением компонентов, равным единице.)

Источник

Буферная емкость. Факторы, определяющие буферную емкость

Количественной мерой устойчивости буферных систем является буферная емкость. Буферной емкостью (В) называется количество сильной кислоты или сильного основания, которое нужно прибавить к 1 литру буферного раствора, чтобы изменить его рН на единицу. Она выражается в моль/л или чаще в ммоль/л и определяется по формуле:

Интервал значений водородного показателя (∆рН), в котором буферная система обладает буферными свойствами, называют зоной буферного действия.

Буферная емкость зависит от природы и общих концентраций компонентов буферного раствора, а также от отношения их концентраций. Чем больше концентрация компонентов буферного раствора и чем ближе отношение с_НА/с_ВА и с_ВОН/с_ВА к единице, тем больше буферная емкость.. При с_НА/с_ВА и с_вон/с_ВА, равных единице, буферная емкость максимальна.

6. Буферные системы крови и слюны

Кровь животных и человека представляет собой сложную буферную систему с рН в пределах 7.3-7.4. Значение рН крови на одном уровне поддерживается белками плазмы, гемоглобином, фосфатами, гидрокарбонатом натрия и угольной кислотой. Система угольная кислота — гидрокарбонат натрия регулирует содержание кислорода и оксида углерода в крови.

Мощность буферных систем плазмы крови уменьшается в ряду: водородкарбонатная, белковая, фосфатная, аминокислотная (изучить самостоятельно. ).

Буферные свойства слюны.Буферная емкость слюны, т. е. ее способность нейтрализовать кислоты и основания, обычно рассматривается как защитный механизм полости рта, функционирующий по принципу саморегуляции.

В полости рта действуют облигатные (всегда присутствующие) и факультативные (могут отсутствовать) факторы. К 1-ой группе относятся: слюна, пища, ротовая микрофлора, десневая жидкость, зубной камень, зубы; ко 2-ой группе — гигиенические средства, медикаменты, протезы.

Функция регуляции кислотно-основного баланса осуществляется слюной за счет ее буферных свойств. Буферная емкость обеспечивается тремя основными буферными системами: водородкарбонатной, фосфатной и белковой. Гидрокарбонатная буферная система обеспечивает 80 % буферных свойств слюны; концентрация гидрокарбонатов в слюне возрастает прямо пропорционально увеличению скорости секреции.

Буферная емкость значительно варьируется и может зависеть от характера питания, времени суток, состояния желудочно-кишечного тракта. Показатель рН слюны с увеличением скорости слюноотделения увеличивается, поэтому рН днем выше, чем ночью. Второй по значению считается фосфатная система, третьей— белковая.

Дата добавления: 2015-08-08 ; просмотров: 16522 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Буферная емкость измеряется количеством г-эквивалентов или моль/л сильной кислоты или сильного основания

Буферная емкость измеряется количеством г-эквивалентов или моль/л сильной кислоты или сильного основания

Фосфатный буферный раствор (NаН₂РО₄ + NаНРО₄) поддерживает рН 6,8. Т. о. варьируя концентрации слабой кислоты и её соли, можно получить буферные растворы с разными значениями рН.

Однако, реакции водных растворов

Для большинства солей гидролиз процесс обратимый.

Когда продукты гидролиза уходят из сферы реакции, гидролиз протекает необратимо, например: Al₂ S₃ + 6H₂O=2Al(OH)₃↓ + 3H₂S (в уравнения необратимого гидролиза ставится знак равенства). Гидролиз, в р-те которого образ-ся малорастворимые или газообразные продукты, удаляющиеся из сферы реакции, являются необратимыми. Степень гидролиза, смещение равновесия гидролиза. Влияние различных факторов на смещение равновесия гидролиза используется в аналитической химии для обнаружения отдельных ионов, регулирования кислотности и щелочности анализируемых р-ов, разделения ионов при систематическом качественном анализе.

Гидролиз солей происходит тогда, когда их ионы, образующиеся в процессе электролитической диссоциации, способны образовывать с водой слабые (малодиссоцированные) электролиты. Гидролизом называется реакция обменного разложения между водой и соответствующим соединением.

Разложение воды в этом случае не происходит: Na + + HOH ↔ реакция не идет. 2-х и 3-х зарядные катионы

. Гидролиз приводит к образованию кислой среды, если соль при ионизации образует среднеполяризующиеся катионы и малополяризующиеся анионы:

. Гидролиз приводит к образованию щелочной среды, если соль при ионизации образует слабополяризующиеся катионы и среднеполяризующиеся анионы:

. Полный гидролиз с образованием малорастворимых оснований и слабых кислот происходит, если соль при диссоциации образует среднеполяризующиеся катионы и анионы: А1(СО₃)₃+6Н₂О↔2А1(ОН)₃+ 3Н₂СО₃.

Процесс гидролиза при необходимости можно подавлять введением реагента, имеющего одноименные ионы с продуктами гидролиза или изменяя температуру:

Хлорид сурьмы в воде гидролизуется с образованием малорастворимого оксохлорида сурьмы, выпадающего в осадок. Для подавления гидролиза в этом случае в раствор добавляют НС1, которая смещает равновесие гидролиза влево, что позволяет избежать выпадения осадка и сурьма в растворе присутствует в виде растворимых хлоридных комплексов. Иногда необходимо увеличить глубину гидролиза. Степенью гидролиза h называется величина, равная отношению прогидролизовавшихся ионов n_h к общему числу n исходных ионов h=n_h/n, (в долях единицы или в процентах), она увеличивается с уменьшением концентрации раствора и с ростом температуры. В растворах солей, при гидролитических процессах устанавливается гидролитическое равновесие и константа гидролитического равновесия К_h наз-ся концентрационной константой гидролиза и выражается в общем случае реакции

Источник

Буферная емкость для отопления: принцип работы и критерии выбора

Что представляет собой буферная емкость для отопления, и зачем она необходима в котле? Если говорить коротко, то такая емкость представляет собой большую железную бочку для воды, имеющую теплоизоляционный слой и выполняющую функции термоса. Из-за своей способности накапливать тепло, а потом постепенно распределять его по всей отопительной системе, емкость помогает экономить финансовые средства, предназначенные для оплаты расходов, связанных с обогревом помещения.

Основное предназначение и принцип работы

Функционирует емкость в отопительной системе по определенной схеме. Котел нагревает тепловой носитель, которая собрана в буферной емкости. Насосная установка подает горячий носитель из верхней точки емкости к радиаторам. В таком же объеме вода возвращается через обратку в буферное устройство для системы оопления. На насосе можно смонтировать термостат, отвечающий за включение и отключение установки.

Как только температурный режим понизится, котел придется топить снова. Но как быстро произойдет подобное? Если в системе нет буферной емкости, это происходит сразу, и ощущается часа через три. А установленная в системе отопления буферная емкость увеличит объем теплового носителя в несколько раз, значит, и остывание его будет происходить медленней. Как говорится, реальность пользы и экономии денег вполне очевидна.

Главная польза от накопительного бака состоит в обеспечении дополнительной безопасности. Проще говоря, емкость защитит котел и отопительную систему от перегревания во время отключения электрической энергии. В связи с тем, что дрова прогорят не сразу, и циркулирование воды не прекратится, котел перейдет в режим аварийного ожидания. Если отключается электроэнергия, и насосы останавливаются, то в случае подключения буферной зоны с возможностью естественного движения теплоносителя, бак заберет излишки тепловой энергии и не допустит создания аварийной ситуации в системе обогрева.

Естественно, вариант установки буферной емкости для котла отопления – дело затратное по стоимости и расходным материалам. При этом площадь вашей котельной должна быть не менее восьми квадратных метров с потолками не ниже двух с половиной метров.

Как выглядит буферная емкость для отопления

Существуют разные методы расчетов рекомендуемых объемов, но практикой доказано, что на каждый киловатт мощности необходимо создавать запас объема в два – три десятка литров. Получается, что вместительность буферного бака полностью зависит от мощности вашего оборудования.

Но все расходы вам придется понести один раз – потом начнется сплошная экономия.

Варианты конструкций и схем их подключения

Буферные емкости для систем отопления могут быть прямоугольными либо плоскими. Но мера эта вынужденная, определяется условиями монтажа в конкретной котельной. В качестве теплового носителя могут использоваться обычная вода или антифриз.

Чтобы улучшить эффективность работы емкости, ее рекомендуется утеплять слоем на четыре – десять сантиметров. Кроме этого, буферная емкость для котла отопления может комплектоваться:

Теперь рассмотрим наиболее распространенные варианты подключения буферной емкости к системе отопления.

Основное предназначение смесительного узла – не пускать холодную воду из обратки в теплогенератор. Трехходовой клапан, отрегулированный на температурный режим не ниже сорока пяти градусов, направляет тепловой носитель по малому кругу, пока он не нагреется до заданного параметра. После этого через клапан начинает дозировано поступать холодная жидкость. Чтобы очищать систему от накипи, до клапана рекомендуется установить фильтр-грязевик. При этом необходимо помнить, что вертикальная схема монтажа – ошибочное действие.

Большинство изготовителей настоятельно советуют пользоваться теплоаккумуляторами (буферными емкостями). Обусловлено это определенными причинами:

Вариант подключения, альтернативный предыдущему способу – обвязка котла, работающего на твердом топливе, с буферным баком. Способ подключения буферной емкости к системе отопления отличается тем, что бак не накапливает тепло, а разделяет котел от трубного контура отопительной системы, которых может быть несколько, с разными температурными режимами теплоносителей.

Зачастую твердотопливные котлы устанавливаются в качестве дополнительного элемента в домах, в которых уже имеются электрические установки. Чтобы совместная работа проходила корректно, потребуется выполнить правильную обвязку, в которой предусмотрена для агрегатов подстраховка друг друга. К примеру, в котле прогорает уголь. В это момент автоматически активируется электрический либо газовый котел.

Плюсы и минусы использования

Каждый тепловой источник, предназначенный для обогрева помещений, отличается своими особенностями, которые необходимо принимать во внимание во время проектирования и монтажа теплового источника.

Установка буферной емкости в систему отопления отличается неоспоримыми преимуществами:

Буферная емкость для отопления экономит ресурсы

Теперь рассмотрим негативные моменты, которые присущи буферной емкости:

Критерии выбора

Решив выполнить установку емкости, придется учесть определенные нюансы:

При выборе буферной емкости для отопления обращайте внимание на материал изготовления

Нюансы подключения к системе отопления

Когда буферная емкость приобретается к существующей схеме, до подключения в общую систему отопления рекомендуется продумать вопрос, как вы внесете ее в котельную. Вероятно, придется снимать дверное полотно или даже расширять проем. Если площадки под бак, наполненный водой, по прочности окажется маловато, придется устраивать дополнительное фундаментное основание.

Обязательно ознакомьтесь с вариантами подключения выбранного вами буферного бака, монтажом нагревательных элементов, измерительных устройств, приборов для обеспечения безопасной эксплуатации. Здесь необходимо помнить, что соединения сварным способом запрещаются – только резьба или фланцы.

Эффективность работы вашего буферного устройства будет зависеть от толщины теплоизоляционного слоя и материала, из которого он будет устроен.

Рядом с баком необходимо установить предохранительный клапан и манометр.

На каждый используемый патрубок системы устанавливается запорный кран и прибор для визуального наблюдения за температурным режимом. Если в комплекте поставки такие элементы отсутствуют, их необходимо приобрести отдельно.

На некоторых моделях имеются воздухоотводчики, работающие в автоматическом режиме. В противном случае их докупают и устанавливают в специальное гнездо на верхней части бака или находящегося там же патрубка.

Не рекомендуется заниматься самостоятельным усовершенствованием буферных систем, чтобы не создать проблем для безопасного проживания.

Методы расчета параметров

Опытные специалисты, выбирающие буферную емкость для устройства системы отопления, при расчете емкости пользуются одним из известных способов.

Статистический

При таком варианте подразумевается определение нужного объема емкости с учетом количества загружаемого топлива. В основу закладывается принцип равновесия между показателями вырабатываемой и используемой энергии.

Чтобы тепловая энергия не отбиралась системой отопления, емкость должна поглощать все количество энергии, произведенной котлом при максимальной загрузке топки. Для такого расчета придется номинальную мощность котла умножить на время, за которое топливо прогорит полностью.

Динамический

Для проведения расчетов этим способом необходимо знать количество энергии, затрачиваемой на обогрев здания, и действующий в этот момент температурный режим. Максимальное время для работы котла в этом случае определяется пользователем, измерение его ведется в сутках.

Буферная емкость защитит ваш отопительный котел от гидравлических ударов, прогрев теплового носителя в системе будет происходить более равномерно. Аккумуляторный бак займет важное место в вашей системе обогрева помещений.

Источник