Control termostático de una fuente de energía no gestionada para el suministro de un acumulador de agua caliente

Tengo un quemador de madera maciza que contiene un intercambiador de calor. No hay garantía de que la combustión se pueda regular. Este intercambiador de calor alimenta un circuito que actúa como intercambiador de calor fuente en un cilindro de agua caliente. El circuito se bombea (la bomba no se muestra en el diagrama) cuando la salida del horno supera una determinada temperatura mínima.

Como no podemos controlar la combustión, es posible que el circuito y el cilindro de agua caliente se sobrecalienten. Estoy buscando asegurarme de que no excedamos una temperatura máxima especificada.

Es muy posible que ya exista un componente para hacer esto, así que hágamelo saber si este es el caso (cuanto más analógico, mejor). En lugar de tal componente, se me ocurrió el siguiente diagrama:

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Cuando la temperatura en el circuito supera el máximo deseado, la válvula de control termostática inyecta agua fría en el circuito. Esto crea un exceso de agua en el circuito que luego excederá la presión administrada por la válvula de alivio de presión, que se abrirá y luego 'drenará' parte del refrigerante del circuito.

Agradecería algún comentario sobre esta idea. La implementación existente (que no es obra mía) básicamente no tiene control alguno y no es reemplazable de inmediato.

Soy totalmente consciente de que esto es un desperdicio de energía, pero es solo un control de seguridad: no esperaría tropezarlo nunca.

EDITAR: Puedo ver que la opción más sensata aquí, como lo insinuaron algunas veces otros, sería una válvula accionada termostáticamente para liberar agua caliente del cilindro de agua caliente cuando excede una cierta temperatura que luego manejaría su propia "mezcla" . Creo que eso es lo que voy a hacer por ahora. También me gusta la idea de un circuito separado que se activa para descargar el exceso de calor a través de un fregadero alternativo. Podría ser útil para mantener caliente una bañera de hidromasaje, un invernadero, etc., si alguna vez decido asumir esa tarea: D

Gracias por ayudar a todos. ¡Ojalá pudiera aceptar una combinación de respuestas, ya que todas son geniales!

Una válvula de presión y temperatura sería mejor. Echa un vistazo a las estufas de leña, ya que generalmente indican el mínimo para esa estufa. Además, normalmente hay regulaciones locales específicas que debe cumplir.
Gracias @SolarMike: ¿es una válvula combinada (a diferencia de las individuales que mencioné)? Desafortunadamente, no estoy seguro de quiénes son las "estufas de leña". Cuando lo escribo en google obtengo muchos resultados.
¿De cuánta circulación (flujo del sistema) estamos hablando aquí? ¿Es esta estufa de leña la única fuente de BTU para el cilindro? Además, ¿cuántos circuladores está dispuesto a lanzar a este problema?
@ThreePhaseEel no es un flujo alto de ninguna manera. Probablemente hay alrededor de 10 litros en el circuito de intercambio de calor y el tanque tiene alrededor de 100 litros. La estufa de leña es la única fuente de BTU. No estoy seguro de lo que quieres decir con circuladores, me temo.
@Matt: un sistema hidrónico tendrá algo que motive el flujo alrededor del circuito (algunas personas las llaman bombas, pero se les llama más correctamente circuladores, a menos que su sistema permita que la gravedad y las corrientes convectivas hagan el trabajo en su lugar)
No estoy seguro, pero la válvula mezcladora no funcionaría en este diagrama porque no podría entrar más agua en el circuito cerrado.
@PolypipeWrangler La idea aquí es que la presión del agua fría es más alta que la presión de ruptura de la válvula de liberación de presión. Entonces, cuando el mezclador permite que entre más agua fría, aumenta la presión en el circuito que luego se libera para descargar parte del refrigerante.
@Matt. no estaba seguro Pensé que la válvula mezcladora funcionaba restringiendo el agua caliente cuando estaba demasiado caliente. En cualquier caso, el sistema necesitará una supervisión activa.
@PolypipeWrangler muchas gracias, creo que he complicado demasiado todo el problema. Según la edición, creo que una válvula accionada por temperatura en el cilindro es la solución general más simple: solo trato de encontrar una que no cueste más de € 150: D

Respuestas (4)

Una estufa de leña nunca se conectaría a un cilindro de esa manera.

El único uso de la válvula termostática es controlar la salida del tanque de agua caliente al usuario y una configuración común es de 46 grados C.

La tubería de salida caliente de la estufa de leña debe tener la válvula P&T combinada equipada con un recipiente de presión de expansión para permitir la expansión normal del agua debido al aumento de temperatura.

El fabricante de la estufa de leña normalmente especificará el volumen mínimo de tanque que se utilizará y, muy probablemente, también lo harán las reglamentaciones locales, quizás también establecidas por el departamento de bomberos local.

Esta no es una estufa de leña convencional y probablemente sea más antigua que los dos juntos. Ya está conectado de tal manera a un cilindro de agua caliente, pero sin una forma de manejar la fuga térmica. Este no es un problema regulatorio, es práctico, y como se mencionó, no es reemplazable de inmediato. Estoy buscando una manera de manejar esto agregando algo de hardware a la solución existente; de ​​lo contrario, simplemente cambiaría con un horno controlado termostáticamente, obviamente.
Gracias. He encontrado una válvula accionada por temperatura que agregaré al cilindro de agua caliente. Esto proporcionará la solución deseada sin necesidad de gestionar la presión. Miré las válvulas PT, pero no pude encontrar una en la que pudiera ajustar la temperatura, pero fue su idea la que me guió por ese camino, ¡así que gracias de nuevo! Es probable que también agregue una válvula PT en caso de que algo salga drásticamente mal. También agregaré un vaso de expansión al circuito.

Busque el manual de instalación del HS Tarm OT-70.

En los años 70, estos se conectaron a sistemas hidrónicos presurizados. Para evitar explosiones de calderas, se requería que se instalaran con al menos una zona que tuviera un aire acondicionado como un termostato: por encima de cierta temperatura, la zona se abre y todo el conjunto de radiadores funciona para irradiar calor. No es perfecto, pero ha funcionado bastante bien durante los últimos 40 años.

Gracias, ¿entonces usaría un radiador exterior como fregadero para el exceso de calor? Esa es una idea agradable y simple. Puedo enterrar un rollo de tubería bajo tierra y desviar el exceso de calor allí.
En realidad, tenía una válvula de zona en una zona de calefacción hidrónica normal que se abría cuando necesitaba calor y se abría a la fuerza cuando la temperatura subía demasiado, utilizando así los radiadores domésticos existentes como disipador de calor. Funcionó bastante bien.

¿Hay algún otro lugar donde pueda usar esta agua a alta temperatura? ¿Esto es para un edificio residencial o comercial? ¿Cuál es la temperatura máxima permitida del agua en el cilindro? Una alternativa a verter el agua caliente a través de un dispositivo de presión y/o temperatura sería instalar un fancoil para reducir el exceso de temperatura del agua y no introducir ninguna cantidad de agua fría fresca. La mayoría de las buenas estufas de leña pueden reducir la velocidad de la quema y, por lo tanto, reducir la cantidad de agua caliente que se calienta.

Es para una cabina remota. No hay un uso real para el exceso de agua caliente. Originalmente estaba pensando en tener un almacén térmico más grande, pero no es práctico dada la situación. Algunas horas de negligencia resultaron en el sobrecalentamiento del refrigerante recientemente, por lo que estoy buscando una forma simple de salvaguardar eso. Desafortunadamente, no es posible regular la entrada, ya que es una combinación de estufa, horno y calentador de agua. es decir, al cocinar, es posible sobrecalentar el intercambiador de calor si la caldera ya está a una temperatura alta. Estoy teniendo cuidado con esto ahora, pero preferiría no tener que pensar en ello.

En los años 70 instalamos bucles de calor en estufas de leña, eran unidades bombeadas con tanque abierto.

¿Por qué tanque abierto bombeado? El sistema tenía que estar abierto para evitar un sistema presurizado porque los sistemas presurizados son calderas y las calderas están reguladas, requieren instaladores de tuberías de vapor certificados. Los sistemas que usamos tenían válvulas de retención que permitían que el agua entrara en el tanque calentado, ya que el agua calentada se expande y empuja hacia una segunda válvula de retención y luego ingresa agua fría (las válvulas de retención dobles eran muy parecidas a su cafetera, pero en lugar de bombear la segunda válvula detuvo el reflujo. cuando hubo un corte de energía, el sistema aún funcionaba pero no tenía ningún control real aparte del calor en la estufa). El funcionamiento normal era una bomba controlada por temperatura basada en 2 sensores de temperatura, uno estaba en la pila y creo que el otro estaba en el lado de descarga fuera de la estufa. El agua tenía que ir a un intercambiador de calor o tanque abierto cuando se usaba para cosas como jacuzzis y piscinas (este fue el uso principal que instalamos en el Área de la Bahía de San Francisco). Mi madre tuvo uno durante más de 30 años, pero cuando se quitó el jacuzzi, también se quitó el circuito de calefacción. Recuerdo que las primeras unidades estaban selladas y tenían válvulas de presión de temperatura, pero debido a las quemaduras, más tarde se requirió el intercambiador de calor del tanque abierto. estaba abierto. El agua caliente tenía que entrar por el fondo del tanque y la bomba de recirculación estaba arriba para el estilo de tanque abierto, en el (los) intercambiador(es) de calor de tubo no recuerdo tanto, solo hicimos un par de estos, creo que estaban sellados pero requería una licencia de tubería / vapor, por lo que eran mucho más caros.

Control termostático de una fuente de energía no gestionada para el suministro de un acumulador de agua caliente
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