Néhány szó az univerzális fűtési puffertárolókról
2010/6. lapszám | Fördős Norbert | 4637 |
Figylem! Ez a cikk 16 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
A kezdetekben a melegvíztároló nem volt más, mint egy különálló egység a magasabb komfortú melegvíz-szolgáltatás kiszolgálására. Vele párhuzamosan persze megjelentek a puffertárolók is, amelyek mára teljesen „kinőtték” önmagukat: alapvető központi elemei lettek a megújuló energiahordozók használatán alapuló fűtési rendszereknek.
A hagyományos melegvíz-tárolók az űrtartalmuk függvényében betárolt teljes vízmennyiséget egyszerre tartják melegen. Ezzel szemben a fűtési puffertárolókban a felhalmozott fűtővíz rétegződik, hiszen a hidegebb víz sűrűsége nagyobb, mint a melegebb vízé. Egészen lent, a tároló alján helyezkedik el a „nehéz” hideg víz, amelyen – nagyjából középen – a pufferelt meleg víz halmozódik fel a fűtési kör számára. Végül ezen „trónol” egy meleg réteg, melynek következtében mindig elegendő meleg víz áll rendelkezésre a fürdés vagy a zuhanyzás számára. Ha a fűtés vagy a melegvíz-készítés hőt kér, a körfolyamat a tároló felső részéből meleg vizet von el a fogyasztók részére, míg a felhasználás közben lehűlt közeg a tároló alsó részére kerül vissza, ott rétegződik be.
A puffertároló hőforrásaként egy vagy több külső fűtési hőtermelő, illetve – ha van – a tároló szolár szivattyús egysége szolgál. Ezek is – mint ahogy egy külső fűtőkészülék – a tároló alsó részéből veszik ki a hidegebb közeget. Ez a közeg a szolár szivattyús egység lemezes hőcserélőjén keresztül a szolárkollektorokban felhevült hőhordozó folyadék által melegszik fel, majd a tároló felső részébe kerül (berétegződik). Az előző sorokban felvázolt rendszer azonban nem csupán egy önálló tárolóból áll, mert a modern puffertárolós egység az alábbiakban bemutatott elemekből adódik össze.
A puffertároló
A többféle energiahordozót (például fa, gáz, olaj) felhasználó kombinált fűtési rendszerek központi eleme a puffertároló. Ez az egység a fűtési rendszer köztes tárolójaként szolgál a fűtési körök fűtővizének, illetve a használati meleg víz készítésére alkalmazható úgynevezett frissvizes állomás hőellátására. Nagyon sok esetben a berendezéshez szolárrendszer kapcsolható, így főleg a nyári hónapokban, de a fűtési szezon alatt is takarékos, megújuló energiahordozókat integráló fűtési rendszer tervezhető, illetve telepíthető.
A puffertároló acélból készül, amely külsőleg korrózióálló zománcozással van ellátva. Belülről különböző terelőlemezekkel, beépített elemekkel és csövekkel rendelkezik, melyek a fűtővíz optimális rétegződését irányítják. A különböző hőforrások az igényeknek megfelelően biztosítanak hőmennyiséget, és hőmérsékletük alapján rétegződnek be a tárolóba. Ezzel garantálható az, hogy a tároló minden esetben megfelelő mennyiségű és hőmérsékletű energiát tudjon a fogyasztók számára készenlétben tartani.
A szolár töltőállomás
A kollektormező és a puffertároló közötti hőtranszportról szolár állomás gondoskodik, amely a puffertároló fűtési vizét lemezes hőcserélőn keresztül melegíti fel. A szolár töltőállomás főbb részei a következők: szolár-, illetve puffertöltő szivattyú, lemezes hőcserélő, áramlásérzékelő, valamint -szabályozó egység. Az egység természetesen a szolár állomások alapvető elemeit (például biztonsági szerelvénycsoport, nyomásmérő, töltő/ürítő csap) is magában foglalja. A szolár állomás tehát saját szabályozóval rendelkezik, amely az összes működtetési funkciót kezelni tudja. A szolár állomásba már gyárilag van minden – a hidraulikai kialakítás szempontjából feltétlenül szükséges – komponens és vezérlő egység beépítve, így nincs szükség a kollektor vagy a tárolóhőmérséklet-érzékelő utólagos beépítésére sem.
Különlegesség, ha a termék integrálva tartalmazza a légtelenítőt. Egy modern szolár állomás önállóan szabályozza a szükséges térfogatáramot, nem kell tehát azt külön beállítani. Annak érdekében, hogy megállapítható legyen, kielégítő hőmérséklet áll-e rendelkezésre a kollektorokban, a szolárkörben található fokozatmentes szivattyú rendszeres időközönként – rövid időre – bekapcsol. Csak abban az esetben működik viszont a pufferkör szivattyúja, ha a szolár állomásban megfelelő hőmérséklet áll rendelkezésre. Ezzel a funkcióval megelőzhető a tároló kihűlése, amely a klasszikus szolár állomások esetén gyakran előfordulhat.
A puffertároló töltéséhez szükséges hőmérséklet a teljes rendszer vezérlését ellátó szabályozó által definiálódik a szolárállomás számára. A szolár állomás ezen az értéken próbálja a puffertárolót hőn tartani, illetve tölteni. Visszajelzést ad a központi vezérlő egységnek abban az esetben, ha a kért és kívánt hőmérsékletet nem tudja elérni. Ilyenkor a puffertároló alacsonyabb hőmérsékletre töltődik fel. Az éppen aktuális állapotról a szolár állomás ad információt a szabályozónak azért, hogy így a külső hőtermelővel történő tárolótöltés során a fűtőkészülék működése optimálisan legyen biztosítva. Az integrált szolár naptár alapján számítható a szolár-hozam, illetve ennek segítségével előzhetők meg a szivattyú szükségtelen indulásai.
A szolár töltőállomás különleges funkciói lehetnek: a szükséges térfogatáram illesztése, légtelenítő üzemmód, valamint a maximális szolárhozam optimalizálása, illetve annak kijelzése.
A frissvizes állomás
A használati melegvíz-készítésért az úgynevezett frissvizes állomás felel, amely a szükségleteknek megfelelően állítja elő a meleg vizet. A használati meleg víz átfolyós rendszerben, lemezes hőcserélő segítségével, a pufferben tárolt fűtővíz hőmennyisége által melegszik fel egy belső keringtető kör által. A frissvizes állomás tehát minden, az üzem számára fontos érzékelőt és működtetőt, illetve elektromos egységet magában foglal, fő alkotóelemei pedig a következők: keverőszelep, lemezes hőcserélő, keringtető szivattyú és áramlásérzékelő, illetve a központi szabályozó.
Az áramlásérzékelőnek köszönhetően az egység már viszonylag kis mennyiség érzékelése alkalmas, a kifolyt meleg víz fokra pontos értékéről pedig a keverőszelep gondoskodik. Belső szabályozó felügyeli a kifolyt vízhőmérsékletet és annak mennyiségét zárt szabályozó körök által, melynek segítségével az állandó hőfok változó csapolási mennyiség mellett garantálható. A frissvizes állomás fő funkciója tehát a használati melegvíz-készítés, de ezen kívül egyéb opciókkal is rendelkezhet, mint például: fagy, valamint legionellák elleni védelem (a csővezetékekben megtelepedő baktériumok miatt), illetve a cirkulációs rendszer integrációja.
Az egység saját vezérlésének köszönhetően a frissvizes állomás bizonyos feladatok ellátását önmagában képes elvégezni. Önálló üzem esetén azonban a kívánt melegvíz-hőmérséklet nem, vagy csak diagnosztikai szoftver útján módosítható. A különleges opciók paraméterezése csak külső szabályozó által kérhető.
A központi rendszervezérlő
Az univerzális puffertároló tehát a modern fűtési rendszer központi része. Azonban mint a teljes rendszer összes egyedi berendezése, a tároló is csak akkor tudja a maximumot adni, ha működése szinkronban van a többi résztvevővel. A központi rendszervezérlő „kompetens karmesterként” látja el ennek szerepét, ahol a puffertárolót a puffermenedzser funkció szabályozza. Ez egy olyan speciális vezérlési mód, amely arról gondoskodik, hogy a puffertárolóban minden pillanatban elegendő mennyiségű, pufferelt hőenergia álljon rendelkezésre, mert csak ezzel fedhető le a különböző fogyasztók hőszükséglete.
Az intelligens tároló-menedzsment maximális szolár-hozamot, a fűtési hőtermelők optimális működését biztosítja, mellyel magas hatékonyságot szolgáltat. Ez a puffermenedzser dolgozza fel a tárolóérzékelők hőmérsékleti értékeit és a rendszer beállításait. Ennek köszönhetően lehet a nap folyamán összegyűjtött energiát később használati melegvíz-készítésre és fűtésrásegítésre felhasználni. Az újgenerációs puffertároló így veszi át a megújuló energiahordozókon alapuló fűtési rendszerek központi szerepét, mert hőközpontként képes (hidraulikus váltó nélkül) a különböző hőforrások energiáját eltárolni, amely igény szerint később is rendelkezésre áll.
