Ak-montazh.ru

Интернет-энциклопедия по ремонту
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое тепловой аккумулятор для систем отопления: функциональные особенности, специфика применения и способы установки

Теплоаккумулятор для системы отопления — устройство и принцип работы

буферная ёмкость с котлом на твёрдом топливе

Внутреннее устройство и принцип работы теплоаккумулятора для котлов отопления спроектировано так, чтобы обеспечить поддержание необходимой температуры теплоносителя в течение 5-10 часов после отключения основного источника энергии. Накопительный бак ставится в обвязке с твердотопливными и электрическими котлами. Возможно подключение к тепловому насосу и солнечным коллекторам.

Что такое буферная емкость

Фактически, это бак с встроенным змеевиком ГВС и теплоизоляционным кожухом. Предназначение емкости аккумулировать излишки тепловой энергии. После отключения основного источника нагрева теплоносителя, бак на определенное время заменяет его.

Правильно используемый принцип работы буферного накопителя в системе отопления сокращает расходы на отопление и делает обогрев здания более комфортным. Чтобы убедиться в целесообразности подключения бака, необходимо рассмотреть его устройство и принцип работы, а также учесть существующие преимущества и недостатки.

Устройство и принцип работы

Теплоаккумулирующая ёмкость представляет собой обычную металлическую бочку, с наружной теплоизоляцией. Простое устройство теплоаккумулятора тем не менее отличается высокой эффективностью и незаменимо для систем отопления. Буферная емкость в разрезе состоит из нескольких узлов:

    Бак — изготовлен из листового металла (с эмалированным покрытием), нержавеющей стали. От ёмкости отходят патрубки для подключения к системе отопления и теплогенератору. Материал бака во многом определяет продолжительность службы теплоаккумулятора.

внутреннее устройство теплоаккумулирующей ёмкости

В корпусе присутствует ревизионное окно для обслуживания бака, устранения накипи и мусора, проведения ремонтных работ в случае необходимости.

Назначение теплоаккумуляторов

Основа работы буферной емкости связана с тем, что излишек тепловой энергии накапливается, после чего используется для обогрева здания и ГВС. Теплоаккумулятор в системе отопления нужен для поддержания комфортной температуры в жилом здании, после отключения основного источника тепловой энергии.

Цели установки накопителя разнятся в зависимости от типа теплогенератора:

    Электрические котлы — подключение целесообразно при установке двух тарифного счетчика. В ночное время суток здание будет отапливаться при помощи электрокотла по льготным расценкам. Днем, когда начнется более дорогой тариф, будет задействован накопитель. Электроотопление с аккумулирующим баком будет в 1,5-2 раза экономичнее.

теплоаккумулятор с твердотопливным котлом

теплоаккумулятор с тепловым насосом и бойлером косвенного нагрева

теплоаккумулятор с электрокотлом и котлом на твёрдом топливе

Задачи и цели использования теплоаккумуляторов разные. В некоторых случаях, монтаж бака непременное условие эксплуатации, в других всего лишь желаемое требование, обеспечивающее комфортное и экономичное отопление здания.

Плюсы и минусы буферной ёмкости

Первый и очевидный недостаток: высокая стоимость бака. Качественная продукция, изготовленная в ЕС или в России, обойдется от 25000 до 300000 руб. Еще один минус: большие габариты изделия. Нередко приходится устанавливать баки на 1000 и более литров, занимающие много места.

Теперь о преимуществах подключения. Их несколько:

    Возможность бесперебойной работы твердотопливных котлов — если в системе отопления не установлена буферная емкость, теплоноситель начинает охлаждаться сразу после прогорания дров. Падение температуры ощущается человеком приблизительно через 3 часа.
    При подключении теплоаккумулятора остывание произойдет медленнее. Вода в системе отопления останется горячей около 5-10 часов (зависит от объёма теплоаккумулятора).

Установка буферной емкости требует первоначальных вложений, но позже окупается за счет снижения затрат на обогрев помещения и комфорта эксплуатации.

Какой теплоаккумулятор выбрать

накопительная буферная ёмкость

Подбор накопительной емкости лучше доверить специалистам. Потребуется выбрать бак, оптимально подходящий для типа используемого отопительного оборудования. Подбор теплоаккумулятора для твердотопливного котла и теплового насоса может отличаться. Ведущие производители в инструкции по эксплуатации прямо указывают для какого типа отопительной системы предназначен тот или иной буферный бак.

При выборе обращают внимание на несколько технических характеристик:

    Материал накопительной емкости — бак из нержавейки стоит неоправданно дорого, особенно если учесть, что в аккумулятор поступает теплоноситель из системы отопления, менее агрессивный чем вода в ГВС. Эмалированное покрытие с использованием стеклополимеров, оптимальное решение.

Выбор теплоаккумуляторов начинают с расчета объема бака и определения технических характеристик. После подбора по параметрам, выбор осуществляют в согласии с маркой понравившегося производителя.

Как рассчитать буферную емкость

Чтобы подобрать необходимый объем теплоаккумулятора можно пойти тремя путями решения. Первый связан с использованием специальных онлайн калькуляторов. Потребуется ввести следующие параметры:

С помощью онлайн калькуляторов получится рассчитать приблизительный объем теплоаккумулятора для системы отопления. На выходе будет результат с погрешностью в 10-15%.

Чтобы получить точное значение используют второй метод, по формулам для расчета буферной емкости. Во время вычислений рассчитывают несколько значений:

    время накопления аккумулятора или нагрева воды до температуры 80-90°С;

Методика расчёта буферной ёмкости включает применение нескольких формул:

    Q = m × cp ×(T2-T1) — согласно вычислениям, удастся рассчитать какое время потребуется для накопления достаточной тепловой энергии и узнать возможные потери. Значения:

      m — расход теплоносителя;

    Теплоаккумулятор для котла

    При проектировании системы отопления основные цели – это комфорт и безотказность. В доме должно быть тепло и уютно, а для этого в радиаторы всегда должен поступать горячий теплоноситель без задержек и скачков температуры.

    С твердотопливным котлом это сложно реализовать, ведь не всегда удается вовремя заправить новую порцию дров или угля, а процесс горения сам по себе неравномерен. Исправить ситуацию поможет теплоаккумулятор для котлов отопления.

    теплоаккумулятор для газового котла отопления

    С простой конструкцией и принципом действия он способен избавить от целого ряда неудобств и недостатков классической схемы отопления.

    Зачем нужен

    Теплоаккумулятор представляет собой хорошо утепленный резервуар большой емкости, наполненный теплоносителем, водой. За счет высокой теплоемкости воды при нагреве всего объема в емкости аккумулируется значительный запас тепловой мощности, которую можно использовать по назначению в то время, когда котел не справляется или вовсе бездействует.

    Теплоаккумулятор фактически повышает объем теплоносителя в контуре отопления, теплоемкость и соответственно инертность всей системы. Для нагрева всего объема потребуется больше энергии и времени при ограниченной мощности отопления, но и остывать аккумулятор будет очень долго. По необходимости горячая вода из аккумулятора может подаваться в контур отопления и поддерживать комфортную температуру в доме.

    Чтобы оценить преимущества теплоаккумулятора, проще всего рассмотреть для начала несколько ситуаций:

    • Твердотопливный котел лишь периодически подогревает воду. В момент розжига мощность минимальна, во время активного горения мощность возрастает до максимума, после прогорания закладки она вновь спадает и так цикл повторяется. В итоге температура воды в контуре постоянно колеблется в достаточно большом диапазоне;
    • Для получения горячей воды требуется установка дополнительного теплообменника или внешнего бойлера с косвенным нагревом, что существенно сказывается на работе контура отопления;
    • К системе отопления, построенной вокруг твердотопливного котла, подключить дополнительные источники тепла предельно сложно. Потребуется сложная развязка, желательно с автоматическим управлением;
    • Твердотопливный котел, даже длительного горения, постоянно требует внимания пользователя. Стоит пропустить время закладки новой порции топлива, как теплоноситель в контуре отопления уже начинает остывать, как и весь дом;
    • Часто максимальная мощность котла бывает избыточной, особенно весной и летом, когда не требуется максимальная отдача.

    Решением для всех вышеперечисленных ситуаций становится теплоаккумулятор, притом бескомпромиссным и самым доступным в плане реализации и стоимости. Он выступает в роли узла развязки между твердотопливным котлом и контуром (-ами) отопления и отличной базовой площадкой для включения дополнительных функций.

    По конструкции теплоаккумулятор может быть:

    • «пустым» – простая утепленная емкость с прямым подключением;
    • со змеевиком или регистром труб в качестве теплообменника;
    • со встроенным бойлерным баком.

    С полным «обвесом» теплоаккумулятор способен:

    • Накапливать и сохранять значительный объем тепловой энергии, в первую очередь избыточную, с последующей отдачей его в контур отопления. Даже если пропустить одну или две заправки дров, и котел остановится, температура в доме опустится всего на пару градусов. Для электрокотлов есть возможность установить расписание, по которому трата электроэнергии будет происходить только ночью по сниженному тарифу, тогда как днем тепло будет поступать от теплоаккумулятора;
    • При наличии нижнего теплообменника – подключать дополнительные источники тепла, солнечный коллектор, запасной котел, работающий на газу или дизтопливе, геотермальный тепловой насос;
    • С вмонтированными ТЭНами использоваться в качестве запасного источника тепла на случай, если твердотопливный котел не работает или отключен для профилактики и ремонта;
    • При наличии верхнего теплообменника – для подключения контура ГВС или бойлера косвенного нагрева. Некоторые модели теплоаккумуляторов вместо теплообменника снабжаются готовым бойлером, размещенным внутри основной емкости;
    • Реализовать дополнительную защиту в системах с принудительной циркуляцией на случай отключения электроэнергии, не допуская перегрева воды в котле. Рассматривая емкость как узел гидроразвязки, его можно подключить по смешанной схеме с котлом, выше него и трубами большего диаметра для поддержания естественной циркуляции. В это же время раздача по радиаторам будет осуществляться насосом в принудительном порядке.

    Расчет

    Мощность ,накапливаемая теплоаккумулятором (ТА), рассчитывается исходя из объема емкости, точнее массы жидкости в ней, удельной теплоемкости жидкости, используемой для его наполнения, и разницы температур, максимальной, до которой может нагреваться жидкость, и минимальной целевой, при которой еще может осуществляться забор тепла от теплоаккумулятора к контуру отопления.

    • Q = m*С*(T2-T1);
    • m – масса, кг;
    • С – удельная теплоемкость Вт/кг*К;
    • (Т2-Т1) – дельта температур, конечной и начальной.

    Если вода в котле и соответственно в ТА нагревается до 90ºС, а нижний порог берется равным 50ºС, то дельта равняется 40ºС. Если брать в качестве наполнения ТА воду, то одна тонна воды при остывании на 40ºС выделяет примерно 46 кВт*часов тепла.

    Объем0,511,5235
    Аккумулируемое тепло при ΔT = 40ºC, кВт/ч23466992138230

    Запасаемой энергии должно хватать для целевого использования теплоаккумулятора.

    Для выбора требуемого объема теплоаккумулятора необходимо определить:

    • Время, в течение которого должно хватать накопленной энергии в ТА для покрытия теплопотерь дома;
    • Время, за которое должен нагреваться теплоноситель в ТА;
    • Мощность основного источника тепла.

    Для периодической работы котла в течение суток

    Если он нужен для перевода работы котла только на ночной или дневной режим, когда тепло поступает в течение ограниченного времени, то мощности ТА должно хватать для перекрытия теплопотерь дома за оставшееся время. В то же время мощности котла должно хватать для нагрева ТА в установленный срок и опять-таки для обогрева дома.

    Допустим, что используется твердотопливный котел с закладкой дров только днем в течение 10 часов, расчетные теплопотери дома для самого холодного периода года составляют 5 кВт. В сутки требуется 120 кВт*часов для полного отопления.

    Аккумулятор при этом используется в течение 14 часов, это означает, что в нем необходимо аккумулировать 5кВт*14часов =70 кВт*часов тепла. Если брать в качестве теплоносителя воду, то потребуется 1,75 тонны или же объем ТА 1,75 м3. Важно, что и котел при этом должен выдать в течение всего 10 часов всю необходимое тепло, то есть его мощность должна составлять более 120/10 = 12кВт.

    Если теплоаккумулятор используется в качестве запасного варианта на случай выхода из строя котла, то запасенной энергии должно хватить хотя бы на сутки или двое для покрытия всех теплопотерь в доме. Если в качестве примера взять все тот же дом на 100 м2, то для его обогрева потребуется 240 кВт*часов за двое суток, а теплоаккумулятор, наполненный водой, должен иметь объем не менее 5,3 м3.

    Зато в этом случае не обязательно ТА должен нагреваться в короткий промежуток времени. Достаточно полуторного запаса по мощности котла, чтобы накопить нужный объем тепла за неделю или две.

    Расчет приблизительный, без учета снижения тепловой мощности радиаторов в зависимости от температуры теплоносителя и воздуха в помещении.

    Схема подключения

    Схема подключения

    Схема подключения

    В самом простом случае теплоаккумулятор включается последовательно между котлом и контуром отопления. Между ТА и котлом устанавливается циркуляционный насос, чтобы горячая вода поступала в верхнюю часть ТА, выталкивая холодную воду с нижней части в котел. Между ТА и контуром отопления устанавливается циркуляционный насос для забора горячей воды из верхней части и транспортировки к радиаторам.

    Однако при этом существенно поднимается общая теплоемкость системы, и при начальном запуске отопления придется ждать, пока не нагреется весь объем ТА, прежде чем тепло дойдет до радиаторов.

    Еще один вариант включения – параллельно котлу отопления. Данный вариант хорошо показывает себя в сочетании с гравитационной системой отопления. Верхний отвод теплоаккумулятора подсоединяется к самой верхней точке раздатки, а в нижнем точк – к котлу.

    Из преимуществ только простота подключения и минимум используемых элементов.

    Схема включения с подмешиванием

    Лучше всего использовать схему включения с подмешиванием или гидроразвязкой. Используются трехходовые клапаны с термостатом. Теплоаккумулятор при этом устанавливается как отдельный элемент системы, параллельно контуру отопления.

    Основная часть автоматики устанавливается на подающем трубопроводе: трехходовой клапан, термостаты, группа безопасности и т.д. По умолчанию трехходовой клапан направляет теплоноситель от котла к радиаторам, пока температура в помещении не достигнет требуемой отметки.

    Схема подключения с подмешиванием

    Схема подключения с подмешиванием

    Как только необходимости в активном обогреве нет, клапан переводит часть теплоносителя от котла к теплоаккумулятору, сбрасывая лишнее тепло.

    При достижении максимальной температуры воды в ТА и целевой температуры в радиаторах, срабатывает датчик, установленный в котле по перегреву, и он отключается. Пока же требуется обогрев или не прогрет теплоаккумулятор, работа котла продолжается.

    Если по каким-то причинам котел перестал выдавать номинальную мощность или полностью выключился при снижении температуры на подающей линии, вода из теплоаккумулятора подмешивается в контур отопления, восполняя теплопотери системы.

    Использовать можно несколько трехходовых клапанов на раздаче и на обратке и группу термостатов. Как вариант, в продаже имеются готовые сборки для подключения теплоаккумуляторов – блок автоматического подмешивания, например LADDOMAT.

    Своими руками

    При большом желании можно соорудить аккумулирующую емкость своими руками. В идеале она должна:

    • с запасом выдерживать номинальное давление в системе;
    • иметь расчетный объем;
    • быть защищенной от воздействия коррозии и высоких температур;
    • быть полностью герметичной.

    Стандартная форма ТА – высокий цилиндр с полукруглым основанием и крышкой. Соотношение диаметра и высоты подбирается примерно 1 к 3-4, чтобы способствовать лучшему разделению тепла внутри емкости.

    В этом случае с самой верхней точки идет забор горячей воды к радиаторам. Чуть выше центра вода отводится к контуру теплого пола, а в самой нижней точке ТА подключается обратная линия к котлу отопления.

    Самостоятельно сварить цилиндрическую емкость практически невозможно. Проще возвести параллелепипед со схожей конфигурацией и соотношением сторон. Все углы следует дополнительно усилить.

    самодельный теплоаккумулятор

    Емкость обязательно утепляется. Использовать для этого лучше базальтовую или минеральную вату толщиной не менее 150 мм, для снижения теплопотерь через стенки.

    Для установки теплоаккумулятора следует подготовить специальную опорную площадку, фундамент, способную выдержать огромный вес оборудования. Даже сам по себе аккумулятор может весить до 400-500 кг. Если же его объем, например 3 кубометра, то в наполненном виде его вес будет превышать 3,5 тонны.

    Российского производства

    На российском рынке представлено не так много теплоаккумуляторов отечественного производства, так как лишь недавно они стали активно внедряться в системы автономного отопления.

    Тепловой аккумулятор в системе отопления

    Не во всех системах отопления нужны тепловые аккумуляторы. В данной статье рассмотрим подробно, где их использование будет рациональным и какие преимущества имеет теплоаккумулятор.

    Тепловой аккумулятор

    Технические характеристики

    Аккумуляторный бак для отопления представляет собой емкость с патрубками, которая имеет квадратное или цилиндрическое сечение. Имеет объем 200-3000 литров.

    Некоторые характеристики тепловых аккумуляторов:

    • Если вы планируете установить бак в неотапливаемом помещение, то для избегания потерь тепла следует утеплить аккумулятор. Для этого достаточно нанести до 10 см вспененного пенополиуретана. Если у вас есть возможность, то не помешало бы утеплить аккумулятор, который размещен в отапливаемом помещении. Это позволит прибору работать на полную мощность.
    • Самыми долговечными являются аккумуляторы, изготовленные из нержавейки. Они имеют хорошие характеристики, но и стоимость такого оборудования высока. Не менее популярными являются тепловые аккумуляторы из черной стали. Процесс коррозии замедляется за счет воды, которая становится инертной.
    • В зависимости от количества контуров и отопительной системы, аккумулятор может иметь от 4 до 20 патрубков.
    • Если на баке установлены фланцы для устройства трубчатого электронагревателя, то при их большой мощности аккумулятор сможет выполнять функцию полноценного электрического котла.
    • Бак можно разделить на несколько секций, которые связаны горизонтальными перегородками. Таким образом, будет более выражено расслоение воды по температуре внутри бака.
    • Внизу бака можно установить в качестве дополнительного источника отопления теплообменник, к которому будет подключаться солнечная батарея. Располагают, теплообменник именно в нижней части для более эффективной теплоотдачи. Он будет работать эффективно даже в темное время суток.
    • Емкость в аккумуляторе может быть оснащена теплообменником, который способен приготавливать горячую воду для питья. В качестве его может выступать накопительный бак или пластинчатый теплообменник. Затраты на подогрев питьевой воды будут совсем незначительны.

    Функции

    Аккумуляторы тепла в первую очередь устанавливают для выполнения основной функции: накопление в запас тепловой энергии. Но во многих случаях, оборудования отлично работают и без аккумуляторов. Так в каких же случаях следует устанавливать тепловой аккумулятор?

    Функции теплового аккумулятора в твердотопливном котле

    Для твердотопливного котла применение теплового аккумулятора полностью оправдано. Ведь при эффективной работе топливо сгорает с наименьшим количеством остатков, в которые входят кислоты, зола и деготь. А работает котел на полную мощность и с максимальным КПД. Регулировать мощность можно только, ограничив поступление воздуха в топке. Такая система означает, что радиаторы раскаляются на полную мощность, а затем остывают. Естественно такой режим работы приносит к быстрому изнашиванию труб, соединений и температура в помещении становится некомфортной.

    При установке теплоаккумулятора расход топливо значительно снизится, а система отопления прослужит дольше, и котел будет работать в щадящем режиме.

    Функции теплового аккумулятора в электрическом котле

    Есть некоторые преимущества при использовании теплового аккумулятора в электрокотлах. Самым главным является экономия электроэнергии. Ведь отапливать дом с помощью электричества весьма затратно. Такие котлы могут регулировать мощность плавно и нет необходимости их частого обслуживания. Стоимость электроэнергии при двухтарифном счетчик в ночное время может быть разной. Происходит это при разгрузке энергосистемы, а также днем в часы наибольшего потребления. Ночью котел автоматически включается с помощью таймера и нагревает тепловой аккумулятор до температуры равной 90°. А днем энергия, которую накопил теплоаккумулятор, расходуется для отопления дома.
    С помощью регулирования циркуляционного насоса можно дозировать расход теплносителя. Поэтому двухтарифный счетчик и аккумулятор могут сэкономить затраты электроэнергии.

    Функции теплового аккумулятора в многоконтурном отоплении

    Преимущество накопительного бака заключается в возможности одновременно его применять с аккумуляцией энергии, как гидрострелку. В высоком баке на поверхности располагаются больше 4 патрубков. В некоторых случаях казалось достаточным только 2: для входа и выхода. Но в разных уровнях можно получать воду разной температуры. Следовательно, может быть получена высокая температура в контурах батарей, а также низкая температура для системы «теплый пол». Но обязательно следует использовать насосы, в которых есть схема термоконтроля. Вода может иметь разную температуру в одном уровне при заборе ее в разное время. Патрубки можно использовать не только для контуров в отоплении, но и для подключения разных котлов к тепловому аккумулятору.

    Как подключить тепловой аккумулятор

    Рассмотрим более подробно, как выглядит отопительная система с тепловым аккумулятором.

    В нижней части бака подключается обратка, а к верхней части подача. Отопление, которое требует высокой температуры, отбирают воду вверху бака, а отопление с низкой температурой, соответственно внизу емкости.

    Как рассчитать тепловую емкость

    Если тепловой аккумулятор имеет объем равный 2 кубометрам и при этом дельта температур равна 20°, то такой бак сможет отдавать 168 мегаватт мощности и это лишь за 1 секунду. За 9 часов сможет отдавать около 5 киловатт. Это условие соблюдается, если в качестве теплоносителя используется вода.

    Что такое тепловой аккумулятор для системы отопления

    Как уменьшить постоянные расходы по поддержанию комфортной температуры в доме? Существует множество по-настоящему эффективных способов, начиная от установки котлов с максимально возможным КПД и заканчивая монтажом альтернативных источников получения тепла. Но одним из самых продуктивных считается тепловой аккумулятор для систем отопления.

    Буферные емкости для отопления

    Типичная конструкция теплового аккумулятора

    В автономных схемах отопления практически всегда предусмотрена постоянная работа котла. Это влечет за собой рост затрат на энергоносители и уменьшение срока службы дорогостоящего оборудования вследствие его износа. Аккумулятор для отопления предназначен для оптимизации работы всей системы.

    Назначение буферных емкостей

    Он представляет собой емкость, внутри которой проходит магистраль отопления. Тепло, передаваемое от труб к воде в баке, нагревает ее. При выключении котла происходит снижение температуры теплоносителя и начинается обратный процесс – тепловая энергия поступает от воды в баке через стенки труб теплоносителю. Таким способом аккумуляторы тепла в системах отопления позволяют поддерживать комфортный уровень нагрева продолжительное время после остановки котла.

    Почему же баки аккумуляторы для отопления не устанавливают в каждой автономной системе? Есть ряд специфических факторов, которые обязательно нужно учитывать перед их монтажом:

    • Объем. Для поддержания температуры в доме площадью 120 м² в течение 10-12 часов потребуется емкость объемом 1,5-1,8 м³. Не всегда есть возможность поместить подобный водяной аккумулятор для отопления в системе;
    • Стоимость. Средняя цена буферной емкости на 750 л. составляет около 90 тыс. рублей. По факту получается, что тепловой аккумулятор в системе отопления будет самым дорогим элементом.

    Последнее является основной причиной не ставить тепловую буферную емкость. Но если сделать приблизительные расчеты эффективности – выяснится, что отопление с аккумулятором тепла требует на 10-15% меньше энергоносителя (газ, дрова, уголь и т.д.) по сравнению с традиционной схемой.

    Диаметр подключаемых патрубков бака должен совпадать с размерами трубопроводов системы. В противном случае возникнет избыточное гидравлическое сопротивление.

    Конструкция теплового аккумулятора

    Функциональность теплового аккумулятора

    Самостоятельное изготовление аккумулятора для отопления в домашних условиях не принесет требуемого результата. Это обусловлено спецификой конструкции и применяемыми материалами. Сделать подобный бак из подручных средств без применения специального оборудования практически невозможно.

    В дополнении к основной функции аккумулирования тепла большинство производителей стараются усовершенствовать конструкцию так, чтобы система отопления с тепловым аккумулятором могла быть задействована и в других сферах жизнеобеспечения частного дома:

    • Горячее водоснабжение. Нагретую в баке воду можно использовать в качестве ГВС – для принятия душа, мойки посуды и т.д. Главное, чтобы емкость была косвенного нагрева;
    • Коммутирующей элемент для подключения альтернативных источников тепла – гелиосистемы, тепловые насосы. Эта схема отопления с аккумулятором тепла позволяет нагревать в нем воду за счет условно бесплатной энергии солнца. Как следствие – уменьшение текущих затрат;
    • Подключение нескольких котлов в одну схему. Таким образом можно организовать отопление с котлом на твердом топливе и газе.

    Для уменьшения тепловых потерь в аккумуляторах тепла в системах отопления предусмотрено две стенки – наружная и внутренняя. Пространство между ними заполнено утеплителем, чаще всего – базальтовой ватой. Кроме этого, у большинства моделей есть дополнительный источник тепла – электрический ТЭН. Он позволяет поддерживать температуру воды в баках аккумуляторах для отопления на нужном уровне. Это же дает возможность использовать емкость даже при неработающем котле как обыкновенный электрический бойлер.

    При использовании альтернативных источников тепла рекомендуется приобретать бак с двумя контурами трубопроводов.

    Расчет теплового аккумулятора отопления

    Пример технических характеристик буферной емкости

    На практике сначала необходимо вычислить оптимальный объем водяного аккумулятора для отопления. Бытует ошибочное мнение, что чем больше этот показатель – тем лучше. Но при превышении критического объема скорость нагрева воды в баке существенно снижается и она попросту не успевает достичь требуемой температуры. В особенности это касается систем с максимальным нагревом теплоносителя до 60°С (низкотемпературный режим отопления).

    Главным условием функционирования отопления с аккумулятором тепла является максимальное увеличение работы системы при выключенном котле. Поэтому главным показателем при выборе буферной емкости по характеристикам является время, за которое нагретая в ней вода остынет.

    Наиболее частые ошибки при расчете системы отопления с тепловым аккумулятором:

    • Учитывается только номинальная мощность котла. Якобы достаточно соотношения: на 1 кВт энергии требуется от 25 до 50 л емкости. Но как в таком случае учесть время остывания теплоносителя?;
    • Расположение в системе. Наибольшая эффективность достигается только для схемы отопления с аккумулятором тепла, который установлен сразу же после котла. Тогда теплопередача будет оптимальной.

    Для выполнения расчета потребуется знать мощность котла и тепловой режим работы системы. Предположим, что отопительный прибор генерирует 22 кВ/час. При этом режим работы 70/40 (70-40=30°С). В таком случае оптимальный объем теплового аккумулятора в системе отопления составит:

    (223600)/(4,18730)= 633 кг или 0,633 м³

    Таблица времени нагрева аккумулирующего бака

    Теперь остается рассчитать время нагрева воды в емкости. Увы, но универсальной формулы для этого не существует. Есть большая зависимость от эксплуатационных характеристик конкретной модели аккумулятора для отопительной системы. Но эти данные можно взять из инструкции или на сайте производителя. В качестве примера можно рассмотреть зависимость скорости нагрева аккумулирующего бака различной емкости Wirbel от мощности котла.

    Учитывая все эти показатели можно точно рассчитать ориентировочный объем аккумулятора тепла в конкретной системе отопления. Более точные вычисления делаются с помощью специальных программных комплексов, которые учитывают скорость циркуляции теплоносителя, тепловые потери и возможные изменения режимов работы отопления.

    Любая схема расчетов должна учитывать рекомендации производителей и требования к работе автономной системы отопления.

    Установка теплового аккумулятора

    От правильного монтажа водяного аккумулятора в отоплении зависит не только время нагрева воды в нем, но и КПД всей системы. Определяющим фактором является способ циркуляции теплоносителя – гравитационный или с помощью насоса. В первом случае баки аккумуляторы устанавливаются в отопление до верхней расширительной емкости, максимально близко к котлу.

    При этом нужно учитывать, что скорость движения теплоносителя будет незначительно снижена. Это обусловлено увеличением длины разгонной трубы из-за врезки дополнительного участка, находящегося в баке. Для гравитационной системы рекомендуется уменьшить расчетный объем бака на 10-15%.

    Место монтажа в системе с принудительной циркуляцией не регламентируется. Важно, чтобы уровень нагрева теплоносителя в трубах отопления с аккумулятором тепла был максимальным. Соответственно, емкость должна располагаться близко к котлу с соблюдением таких условий:

    • Бак ставится после группы безопасности;
    • Температура в помещении, где располагается емкость, должна быть от 10 до 35°С;
    • Свободный доступ ко всем патрубкам конструкции для проведения ремонтных и профилактических работ;
    • Возможность подключения как основной, так и обратной трубы.

    Чаще всего в системах отопления с тепловым баком-аккумулятором его устанавливают непосредственно в котельной. Не рекомендуется монтаж выше уровня котла.

    Установка аккумулятора в системе с принудительной циркуляцией

    Помимо этих условий могут быть дополнительные, регламентированные производителем. Они обязательно учитываются не только при выборе места установки бака, но для регулирования мощности котла.

    При установке теплового аккумулятора для систем отопления с электрическим ТЭНом рекомендуется дополнительно монтировать много тарифный счетчик учета электроэнергии. Тогда можно добиться существенной экономии, включая электрический подогрев бака в ночное время.

    В видеоматериале наглядно показан принцип работы теплового аккумулятора в системе отопления частного дома:

    голоса
    Рейтинг статьи
    Читайте так же:
    Холодильники Vestfrost: отзывы, обзор 5-ки популярных моделей + на что смотреть перед покупкой
Ссылка на основную публикацию