Расчет теплоаккумулятора для твердотопливного котла

Расчет теплоаккумулятора для котла на твердом топливе

Как я делал расчет теплоаккумулятора для котла на твердом топливе

13 февраля 2015

Предыстория

Так вышло, что какое то время назад я приобрёл личный дом на определенном «удалении от цивилизации». Удалённость от цивилизации определяется в основном тем, что газ там отсутствует как правило. А разрешённая мощность электрического подсоединения не предоставляет техвозможности обогревать дом электротоком. Единственным настоящим тепловым источником в зимнее время считается применение твёрдого топлива. Иначе говоря дом был оснащен печкой, которую прежний хозяин топил дровами и углём.

Если кто-то имеет опыт применения печки, то ему не надо объяснять, что это занятие просит строгого контроля. Даже в не очень холодную погоду нереально заложить в печку дрова 1 раз и «забыть» про неё. Если покласть очень много дров, тогда в доме станет жарко. А после прогорания топлива, дом всё-равно быстро остынет. Волей-неволей, для поддерживания оптимальной температуры необходимо регулярно подкладывать дрова понемножку. А в крепкие морозы печь нельзя оставить без присмотра даже на 3-4 часа. Если не хочешь пробудится по утру в неотапливаемом помещении, будь добр хотя бы 1 раз за ночь к печке подойти…

Конечно у меня желания работать кочегаром не было. И благодаря этому я тут же стал думать о более удобном способе теплоснабжения. Разумеется, при невозможности применения газа или электричества, этим способом могла стать только современная система обогрева с применением твердого топлива, которая состоит из котла на твердом топливе, теплоаккумулятора и самой простой автоматики для выключения и включения рециркуляционного насоса.

Чем современный котёл лучше печки прямого сжигания? Он занимает значительно меньше места, в него можно заложить больше топлива, он обеспечивает лучшее сгорание этого топлива при самой большой загрузке, и в теории при его помощи можно немалую часть тепла оставить в доме, а не выпустить в трубу. Но в отличии от печки, Твердотопливник почти не возможно задействовать без теплоаккумулятора. Я так детально про это пишу, так как знаю много людей, которые пытались обогревать дом подобными котлами, подключая их прямо к отопительным трубам. Ничего хорошего у них не вышло.

Что такое теплоаккумулятор или, как его ещё называют, буферная емкость? В простейшем случае это просто большая бочка с водой, стены которой имеют замечательную теплоизоляцию. Котёл за два-три часа собственной работы нагревает воду в данной бочке. А потом эта горячая вода двигается по отопительной системе до той поры, пока не остынет. По мере остывания, котёл необходимо разжигать опять. Самый простой теплоаккумулятор легко выполнит любой сварщик. Но я, после кратковременных раздумий, от такой идеи уклонился и купил готовый. Потому как живу я в Украине, то обратился в компанию «Теплобак» и ни разу не пожалел: тут накопляющие бачки выполняют профессионально и достаточно качественно.

В зависимости от объёма теплоаккумулятора, мощности котла и того, сколько тепла необходимо дому, котёл приходится топить не регулярно, а несколько раз в день, либо даже раз в двое-трое суток.

Как высчитать объём теплоаккумулятора

При вашем желании во всемирной сети не сложно отыскать методики расчёта объёма теплоаккумулятора, но меня ни одна из них не устроила.

Некоторые «профессионалы» предлагают множить самую большую мощность имеющегося котла в киловаттах на какой-то показатель, причём этот показатель на различных сайтах выделяется вдвое и более — от 25 до 50. По моему — абсурд полный. Просто вследствие того, что результат который получился не имеет никакого отношения ни к вашему определенному дому, ни к вашим пожеланиям насколько часто вы хотите топить котёл.

Нормальная методика предусматривает все факторы: и климат в вашей територии, и тепловую изоляцию дома, и ваши представления о удобстве. По-хорошему, этот расчёт также необходимо будет провести неоднократно для самых разнообразных режимов температур, и подобрать самый большой объём теплоаккумулятора. И, к слову, котельная мощность в правильной методике выходит в результате расчётов, а не по принципу «какой был, такой и поставили». Но всё это довольно сложно, и подходит скорее для теплогенерирующих установок, а не для приватного домовладения.

Я поступил намного легче. Я делал расчет теплоаккумулятора для котла на твердом топливе так.

1. Нужно оценить количества тепла, которое требуется дому за день. Это очень сложная и ответственная часть работы. Снова таки можно углубиться в расчёты (в учебниках для строительных институтов можно отыскать все нужные методики). Но,если имеется возможность, то легче и надёжнее провести непосредственное измерение — просто протопив дом в холодную погоду и померяв кол-во использованного топлива. Мой дом относительно небольшой — чуть меньше 100 кв. м, и довольно тёплый. Благодаря этому у меня вышло, что при температуре на улице около 0 градусов, для поддерживания оптимальной температуры требуется с солидным запасом 50 кВт*ч, для — 10 градусов — 100 кВт*ч, для — 20 градусов — 150 кВт*ч.
2. Подобрать котёл весьма просто. Самые популярные котлы имеют мощность порядка 25 кВт и с одной самой большой загрузки дают эту мощность порядка 3 часов. Стало быть одна растопка даёт порядка 75 кВт*ч тепла. Для нулевой температуры, подобным образом, даже одной полной загрузки мне будет многовато. А для -20 градусов будет вполне достаточно топить 2 раза в день. Меня такой вариант вполне устроил.
3. Сейчас собственно объём теплоаккумулятора. Теплоёмкость воды 4,2 кДж на литр на градус. самая большая тепмература в теплоаккумуляторе — 95 градусов, оптимальная температура воды в системе обогрева — 55 градусов. Другими словами, 40 градусов разницы. Иначе говоря 1 литр воды в теплоаккумуляторе может собрать 168 кДж тепла, или 46 Вт*ч. А 1000 литров, исходя из этого — 46 кВт*ч. Отсюда следует, что для того, чтобы сберечь тепло от одной полной загрузки котла мне необходим теплоаккумулятор на 1500 литров. Это все с запасом. В действительности, требуется чуть меньше, но после изучения расценок на буферные ёмкости я решил этим пренебречь.

Этот расчёт значит, что в крепкие морозы мне приходится топить котёл 2 раза в день, а в очень крепкие — и три раза. Причём делать это стоит одинаково в течении 24 часов: вечером и утром или по утру, в начале вечера и перед тем как ложиться спать. А когда больших холодов нет, я топлю котёл только один раз — в любое время.

Разумеется, если установить теплоаккумулятор ещё больший по объёму, то можно создать собственную жизнь ещё уютнее. Но здесь уже доводится встречаться и с тем, что для большой бочки необходимо достаточное количество места.

Как подобрать и присоединить теплоаккумулятор для котла

Котельни на твёрдом топливе не как правило будут работать очень долго без вмешательства человека, который должен иногда загружать в топочную камеру дрова. Если это не сделать, система начнет остывать, температура в доме будет уменьшаться. В случае выключения электрической энергии при полностью разгоревшейся камере сгорания есть опасность вскипания носителя тепла в рубашке агрегата и дальнейшее ее разрушение. Все данные проблемы решить можно, установив теплоаккумулятор для отопительных котлов. Он также сумеет исполнять роль защиты чугунных установок от трещины при резком температурном перепаде сетевой воды.

Обвязка котла на твердом топливе с теплоаккумулятором

Расчет буферной емкости для котла

Роль теплового аккумулятора в общей схеме теплоснабжения следующая: во время работы котла в нормальном режиме собирать энергию тепла, а после затухания камеры сгорания отдавать ее отопительным приборам на протяжении конкретного временного промежутка. Конструктивно теплоаккумулятор для котла на твердом топливе собой представляет теплоизолированную емкость для воды расчетной вместительности. Она может ставиться как в помещении топочной, так и в индивидуальной комнате дома. Устанавливать такой бачок на улице бессмысленно, так как вода в нем будет остывать намного быстрее, чем изнутри строения.

Подключение теплоаккумулятора к котлу на твердом топливе

Принимая к сведению наличие свободного пространства в доме, расчет теплоаккумулятора для котла на твердом топливе в работе выполняется так: вместительность бачка принимается из соотношения 25—50 л воды на 1 кВт мощности, нужной для обогревания дома. Для более правильного расчета буферной емкости для котла планируется, что вода в бачке нагреется в ходе работы котельной до 90 ?С, а после выключения последней отдаст тепло и остынет до 50 ?С. Для температурной разницы в 40 ?С значения отдаваемого тепла при разных объемах бачка показаны в таблице.

Таблица значений отдаваемого тепла при разных объемах бачка

Объем тепловогоаккумулятора, м 3

Если даже в здании есть место для установки большой емкости, это не всегда есть смысл. Необходимо не забывать, что приличное количество воды понадобится подогреть, тогда мощность самого котла должна быть с самого начала в несколько раз больше, чем необходимо для обогревания дома. Очень маленький бачок не будет делать собственных предназначений, так как не сумеет собрать большое количество тепла.

Советы по выбору

На выбор теплоаккумулятора для котла на твердом топливе оказывает влияние наличие свободного места в помещении. Во время покупки большой накопляющей емкости необходимо будет учесть фундаментное устройство, потому как на простые полы оборудование с ощутимой массой устанавливать нельзя. Если по расчету требуется бачок объемом 1 м 3. а пространства чтобы его установить недостаточно, то можно выбрать 2 изделия по 0.5 м 3. разместив их в различных местах.

Теплоаккумулятор для котла на твердом топливе

Еще 1 момент – наличие в доме системы ГВС. Тогда, когда котел не имеет своего контура подогрева воды, имеется возможность приобрести аккумулятор тепла с подобным контуром. Большое значение имеет и величина рабочего давления в системе обогрева, какая в жилых домах классически не должна быть больше 3 Бар. В некоторых случаях давление может достигать 4 Бар, если как источник тепла применяется мощный рукодельный аппарат. Тогда теплоаккумулятор для системы обогрева нужно будет выбирать специализированного выполнения, — с торосферической крышкой.

Некоторые фабричные аккумуляторы горячей воды оснащены электрическим Трубчатым нагревателем, устанавливаемым сверху бачка. Такое техническое решение не даст возможность тепловому носителю целиком остынуть после остановки котла, верхняя территория емкости будет подогреваться. Будет действовать подача ГВС на хознужды.

Обычная схема включения с подмешиванием

Накопляющее устройство может включаться в систему по самым разнообразным схемам. Самая простая обвязка котла на твердом топливе с теплоаккумулятором пригодна для работы с гравитационными системами подачи носителя тепла и будет действовать при отключении электричества. Для этого бачок нужно установить выше отопительных радиаторов. Схема в себя включает циркулярный насос, термостатический трехходовой клапан и клапан обратный. В начале цикла разогрева вода, побуждаемая насосом, проходит по подающему трубопроводу от теплового источника через трехходовой клапан на радиаторы. Это длится до той поры, пока температура подачи не достигнет конкретного значения, к примеру, 60 ?С.

Теплоаккумулятор для отопительных котлов

При этой температуре клапан начинает подмешивать в систему холодную воду из нижнего отрезка трубы бачка, выполняя на выходе заданную температуру 60 ?С. Через верхний отрезок трубы, прямо совмещённый с котлом, в бачок начнет поступать вода которая нагрелась, аккумулятор начнет заряжаться. При полном сгорании дров в камере сгорания температура в подающей трубе начнет уменьшаться. Когда она станет меньше 60 ?С, термостатический клапан будет поэтапно закрывать подачу от теплового источника и открывать водный поток из бачка. Тот, со своей стороны, будет поэтапно наполняться холодной водичкой из котла и в конце цикла трехходовой клапан вернется в первое положение.

Клапан обратный, включеный параллельно трехходовому термостатическому клапану, включается в работу при остановке насоса циркуляционного. Тогда котел с теплоаккумулятором станут работать прямо, тепловой носитель пойдёт к приборам теплоснабжения прямо из емкости, которая будет пополняться водой от теплового источника. Термостатический клапан в данном случае не принимает участия в работе схемы.

Схема с на гидравлике разделением

Иная, более непростая схема подсоединения, предполагает постоянную подачу электрической энергии. Если это обеспечить нереально, то нужно учесть подсоединение к сети через безотказный источник питания. Иной вариант – применение дизельных или бензиновых электростанций. В прошлом случае подключение теплоаккумулятора к котлу на твердом топливе было независимым, другими словами, система могла работать отдельно от бачка. В этой схеме аккумулятор играет роль буферной емкости (гидравлического разделителя). В первичный контур, по которому течет вода при розжиге котла, вмонтирован специализированный блок подмешивания (LADDOMAT).

Подключение теплоаккумулятора к котлу на твердом топливе

• циркулярный насос;
• трехходовой автоматический клапан для радиатора;
• клапан обратный;
• непромывной фильтр;
• краны с круглым отверстием;
• приборы контроля температуры.

Отличия от предыдущей схемы – все устройства собраны в один блок, и тепловой носитель идет в бачок, а не в систему обогрева. Рабочий принцип помешивающего узла не меняется. Подобная обвязка котла твердотопливного с теплоаккумулятором позволяет присоединить на выходе из емкости сколько угодно ветвей теплоснабжения. К примеру, для питания отопительных приборов и напольной или воздушной системы обогрева. При этом любая ветвь имеет свой циркулярный насос. Все контуры разделены гидравлически, чрезмерное тепло от источника собирается в бачке и используется если понадобится.

Плюсы и минусы

Система обогрева с теплоаккумулятором, в которой тепловым источником служит твердотопливная установка, имеет много плюсов:

• Увеличение уютных условий в доме, потому как после сгорания топлива система обогрева продолжает обогревать дом горячей водой из бачка. Не надо вставать среди ночи и загружать порцию дров в топочную камеру.
• Наличие емкости оберегает от закипания и разрушения водяную рубашку котла. Если неожиданно отключили электричество или термостатические головки, установленные на батареях, перекрыли тепловой носитель из-за причины достижения необходимой температуры, то тепловой источник будет подогревать воду в бачке. По прошествии этого времени может возобновиться подача электроэнергии или будет запущен дизель-генератор.
• Исключена холодная водоподача из обратного трубопровода в гарячий теплообменник сделанный из чугуна после внезапного включения насоса циркуляционного.
• Теплоаккумуляторы могут применяться как гидравлические разделители в системе обогрева (гидрострелки). Это выполняет работу всех ветвей схемы независимыми, что даёт добавочную экономию энергии тепла.

Очень большая цена монтажа всей системы и требования к расположению оборудования – это единственные минусы использования накопляющих емкостей. Но за этими вложениями и неудобствами последуют самые маленькие рабочие расходы в долговременной перспективе.

Предлагаем:

Как провести отопление в личном доме — пошаговое руководство

Как выбрать расширительный бачок для системы обогрева

Как подобрать и присоединить мембранный расширительный бачок

Как присоединить теплоаккумулятор к котлу на твердом топливе собственными руками?

Нынче большинство владельцев частных строений, которые живут вдалеке от центральной магистрали теплоснабжения, переходят на котлы твердотопливного отопления. Но данные устройства имеют серьёзный недостаток – для поддерживания в помещении необходимой температуры их необходимо растапливать два раза за день, иначе можно остаться без тепла. Чтобы этого не произошло, в домашнюю систему обогрева вводят еще 1 узел – теплоаккумулятор для котла на твердом топливе. Его называют еще накопителем из-за способности сохранять тепло.

Характерности конструкции теплоаккумулятора

Устройство собой представляет цилиндрическую емкость, выполненную из нержавеющей стали или черной стали. Размеры емкости зависят от его объема, который может меняться от нескольких сотен до десятков тысяч литров. Из-за высоких объемов данное устройство тяжело поставить в уже имеющейся теплогенерирующей установке, поэтому часто приходится ее достраивать. Есть модели как с заводской тепловой изоляцией, так емкости без неё.

При установке теплоаккумулятора необходимо брать во внимание, что толщина теплоизолятора составляет 10 см. После него сверху на бачок одевается кожаный кожух. Изнутри емкости находится тепловой носитель, который при горении топлива в котле быстро нагревается и долго хранит тепло за счёт теплоизоляционного слоя. После остановки работы котла накопитель отдает собственное тепло в пространство помещения, обогревая его. Из-за этой причины растапливать котел будет нужно очень редко, как до этого времени.

По собственному устройству емкости теплоаккумулятора бывают:

• с размещенным изнутри накопительным водонагревателем. Эта конструкция сделана для оснащения жилья горячей водой из независимого источника;
• с одним или 2-мя теплообменными аппаратами;
• пустыми (без носителя тепла).

Для подсоединения накопителя к котлу и отопительной системе дома предусматриваются резьбовые отверстия.

Рабочий принцип накопителя

Благодаря налаженной работе всей топливосистемы, и в особенности, теплоаккумулятора для котла на твердом топливе, в жилище поддерживается неизменная температура за счёт высокого Коэффициент полезного действия устройства и правильного применения тепла. Взаимное действие всей системы происходит в следующей очередности:

• Подача в котел холодной воды. После начала работы насоса циркуляционного, размещенного между котлом и накопителем, прохладная жидкость из последнего устройства подается в часть сверху котла, и горячая вода начинает занимать пространство которое освободилось.
• Подача горячей воды в систему отопления . После включения насоса, поставленного между накопителем и отопительным прибором, он нагнетает горячую воду в отопительные трубы, а холодный тепловой носитель начинает поступать вниз бака накопительного. После достижения в помещении необходимой температуры термостатический клапан выключает работу накопителя.
• Передача накопляющей энергии. Она выполняется даже после сгорания в камере сгорания всех дров. Накопитель будет передавать тепло до той поры, пока весь его бачок не наполнится холодной водичкой.

Теплоаккумулятор для отопительных котлов может обогревать помещение самостоятельно даже сутки. На длительность его работы будет влиять объем емкости, кол-во отопительных приборов, длительность труб между ними и на улице температура. Увеличить его работу смогут помочь установленные в него змеевики – Трубчатые нагреватели, подогревающие жидкость.

Расчет теплоаккумулятора для котла на твердом топливе

Данное устройство имеет довольно большие размеры, благодаря этому его лучше вносить в первый проект теплоснабжения. Есть несколько методик расчета его бачка. Приведем очень простые из них:

Буферная емкость подбирается из среднего соотношения 30–50 л воды на 1 кВт мощности котельной.

Принять за исходную величину площадь помещения которое отапливается. Зная квадратуру помещения которое отапливается, следует помножить ее на 4 и получить объем бачка. К примеру, подогреть домик в 50 м2 способен накопитель в 200 литров.

Не рекомендуется брать бачок очень большого объема. В данном случае необходимо подогреть много воды, а котел может не справиться с задачей которая поставлена. Его мощность сначала выбиралась если исходить из расчета, что она выше вдвое необходимой, а в случае применения габаритной емкости понадобится приобрести котельню еще с большим мощностным запасом.

Во время выбора аккумулирующей ёмкости помимо расчетов необходимо взять во внимание еще 1 показатель: если теплопотребление в пиковые часы резко отличается от среднечасового, и они занимают длительное время, то бачок необходимо приобретать с довольно значительным объемом, чем удался при расчетах.

Схема подсоединения теплоаккумулятора к котлу на твердом топливе

Подключение выполняется в упрощенном виде, и можно сделать собственными руками. Буферная емкость размещается параллельно отопительному устройству, а трубы закольцовывают ее, благодаря этому подобная схема известна еще как обвязка котла на твердом топливе с теплоаккумулятором.

В подсоединении принимают участие:

• трехходовой клапан;
• циркулярный насос, разместившийся на обратной магистрали между котлом и накопителем;
• полотенцесушитель чтобы нагреть воду;
• теплоаккумулятор для отопительного котла в виде большого бачка, наполненного холодной и горячей водой;
• трехходовой кран;
• циркулярный насос, находящийся между накопителем и отопительным прибором;
• котел;
• прибор отопления.

Подключение теплоаккумулятора к котлу на твердом топливе выполняется через отрезки трубы. Более точную информацию о завязке всех приборов системы для отопления можно догадаться, изучив пошаговую инструкцию.

Инструкция и видео по подключению теплоаккумулятора к котлу на твердом топливе

Подробная инструкция по подключению агрегата:

1. Сначала ставится котел по типовой схеме. На трубах, идущих от него к накопителю, в первую очередь необходимо установить группу безопасности и трехходовой клапан. Заключительный оберегает котельню от конденсата. Если в котле ручная загрузка, то температура воды в обратной магистрали будет не ниже 55 0С, а для его аналога гидролизного типа она лежит в границах от 65 до 75 0С. Под данный показатель выбирается подходящий клапан. Перед ним ставится циркулярный насос, нагнетающий горячий тепловой носитель в буферный бачок.
2. В систему подсоединяется теплоаккумулятор.
3. На верхней трубе ставится трехходовой смесительный кран.
4. Подсоединяется насос. Для его подключения в систему необходимо дополнительно установить на верхней части накопителя простой релейный термостатический клапан, какой имеет погружную гильзу.
5. После него нужно учесть два обратных клапана: лепестковый вид будет находится на горячей трубе, а пружинный на обратке. Они нужны для введения в систему газового водогрея.

Установка, работающая на газу, признана исполнять 2 функции: она выступает альтернативным тепловым источником, и также возмещает длительный нагрев системы для отопления котлом, снижая его от 4 часов до получаса. Газовая установка даёт в систему воду, которая нагрета до 40 0С, а котел нагнетает ее до 600С. Когда подобная вода продвигается по системе, в устройстве газового типа происходит автоматическое выключение. Если например в системе температура станет меньше 400С, газовый водогрей опять включится и начнет обогревать жилище.

В предложенном ролике показано, как правильно присоединить накопитель с твердотопливным котлом и его подобием на газу.

Сегодня накопители для топливосистемы наиболее популярны. Они продуктивны и экономны. С ними можно оттянуть закладку топлива в котел на день, а при продумывании всех деталей системы и на более продолжительный период времени. Подключение теплоаккумулятора к котлу на твердом топливе можно сделать самому или обратившись с просьбой о помощи к мастерам. Пуск теплоснабжения лучше делать в их наличии, чтобы они правильно отреагировали при появлении поломок.

Расчет теплоаккумулятора

Для чего необходим теплоаккумулятор?

Буферная емкость, или теплоаккумулятор, используется в основном в системах с котлом на твердом топливе или с электрокотлом во время работы по двухтарифному счетчику.

• Расчет потерь тепла.
• Проект пола с подогревом (50 руб/м2, расчет потерь тепла включен).
• Проект радиаторного теплоснабжения (40 руб/м2, расчет потерь тепла включен).
• Проект теплогенерирующей установке разной сложности (500 руб/контур).
• Смета из магазина (10 руб/позиция).

Время разрядки. На сколько часов теплоснабжения хватит теплоаккумулятора? Таблица 1.

Время зарядки. Сколько необходимо согревать теплоаккумулятор? Таблица 2.

(котел на твердом топливе 20 кВт)

(котел на твердом топливе 20 кВт)

Время разрядки. Расчет к Таблице 1.

Время зарядки. Расчет к Таблице 2.

Тут температура начальная будет 0 С, остаточная 70.

Нам необходимо Q = 3800*1000*(70-0)=266 МДж=73,8 кВт

Сейчас все может зависеть от мощности вашего котла. Делите получившуюся Q на мощность и коэффициент полезного действия котла и получаете время в часах. К примеру, котел мощностью 100 кВт и кпд 0,6 нагреет эту емкость за:

t=73.8/100/0.6=1.23 ч = 73,8 мин = 1 ч 14 минут.

Вариант 2. Вы проживаете в доме. Емкость с водой не успевает остынуть ниже домашней температуры 20 С.

Тогда согревать необходимо меньше.

Q=4200*1000*(70-20)=210 МДж=58,3 кВт*ч

t=58,3/100/0.6=0.97 ч=58 минут

Вариант 1. Зима, вы не были в доме неделю, приехали на выходные. Температура антифриза в емкости 0 С. Сколько по времени необходимо согревать теплоаккумулятор?

Тут температура начальная будет 0 С, остаточная 70.

Нам необходимо Q = 3800*1000*(70-0)=266 МДж=73,8 кВт

Сейчас все может зависеть от мощности вашего котла. Делите получившуюся Q на мощность и коэффициент полезного действия котла и получаете время в часах. К примеру, котел мощностью 100 кВт и кпд 0,6 нагреет эту емкость за:

t=73.8/100/0.6=1.23 ч = 73,8 мин = 1 ч 14 минут.

Вариант 2. Вы проживаете в доме. Емкость с водой не успевает остынуть ниже домашней температуры 20 С.

Расчет и подключение теплоаккумулятора для котла на твердом топливе

Равномерность работы системы обогрева и небольшое время за ее надзором – мечта каждого владельца своего дома. Не на последнем месте стоит экономность. Теплоаккумулятор для отапливания (ТА) соединяет и делает указанные выше функции. Данное особое устройство собственными силами в определенный момент снижает или повышает температуру носителя тепла. В результате достигается тепловой комфорт в обогреваемых помещениях. Вмешательство человека в данном процессе исключается. Про то, как присоединить теплоаккумулятор к котлу на твердом топливе будет рассказано дальше.

Теплоаккумулятор для домашней системы обогрева

Назначение теплоаккумулятора

Поставленный в системе обогрева он в режиме автомат:

• копит чрезмерное тепло;
• отдает собранное тепло тепловому носителю в определенный момент;
• предохраняет закипание воды в котле при отсутствии электрической энергии;
• обеспечивает работу котла без вмешательства человека.

Буферная емкость необходима для работы в режиме автомат

В теплоаккумуляторе накопителем излишков тепла считается буферная емкость для воды. (На фото красная). Собой представляет ёмкость для воды со змеевиком, укрытую тепловой изоляцией. Пока горят дрова, она копит избытки тепла. Как только котел перестает выдавать необходимую температуру, чрезмерное тепло из этой емкости отдается в систему обогрева. Вода в отопительных приборах не стынет. Система обогрева в домах не ставится без электрических насосов, которые предоставляют циркуляцию носителя тепла. Легко представить, что происходит в момент перебоев с электрической энергией. Дрова горят, тепло выделяется, а вода неподвижно стоит в трубах. Начинается ее закипание в котле.

Если данный момент потерять, то возможен взрыв со всеми вытекающими результатами. Теплоаккумулятор для отапливания мешает этому. Пока горит горючее, его необходимо время от времени прибавлять. Если не выполнить это вовремя, котел потухнет. Чем это страшно в крепкие морозы, знает каждый. Имея ТА процесс между закладками дров становится больше в несколько раз. При этом не формируется опасность размораживания системы из-за затухания котла.

Выбираем теплоаккумулятор

ТА подбирают проектируя систему обогрева. По правилам выбрать теплоаккумулятор смогут помочь инженеры-теплотехники. Однако, если нереально воспользоваться их услугами, нужно будет выбирать собственными силами. Выполнить это легко.

Теплоаккумулятор для котла на твердом топливе

Основными критериями при выборе данного устройства в большинстве случаев считают следующие:

• давление в системе обогрева;
• объем буферной емкости;
• внешние размеры и вес;
• оснащение добавочными теплообменными аппаратами;
• вероятность установки добавочных устройств.

Водонапор (давление) в системе обогрева — главный признак. Чем он больще, тем теплее в обогреваемом помещении. Принимая к сведению такой параметр, во время выбора теплоаккумулятора для котлов работающих на твёрдом топливе обращается внимание на максимальное давление, которое он может держать. Теплоаккумулятор для котла на твердом топливе, показанный на фото, изготовлен из нержавейки, выдержит высокое водное давление.

Объем буферной емкости . От него зависит способность собирания тепла для системы обогрева во время работы. Чем он выше, тем больше тепла накопится в емкости. Тут необходимо брать во внимание, что увеличивать предел очень долго не имеет смысла. Однако если воды окажется меньшей нормы, устройство просто не будет делать возложенную на него функцию собирания тепла. Благодаря этому для оптимального выбора теплоаккумулятора нужно будет выполнить расчет его буферной емкости. Чуть позже будет показано, как он делается.

Внешние размеры и вес . Это тоже важные показатели во время выбора ТА. Тем более в уже выстроенном доме. Когда расчет теплоаккумулятора для отапливания выполнен, доставка к месту установки осуществлена, возможно появление проблемы с самой установкой. По габаритным габаритам он может просто не вписаться в типовый дверной проем. Кроме этого, ТА большой емкости (от 500 л.) ставятся на отдельный фундамент. Массивное устройство, наполненное водой станет еще тяжелее. Эти невидимые моменты необходимо брать во внимание. Но выход найти легко. В данном случае покупается два теплоаккумулятора для котлов работающих на твёрдом топливе с суммарным объемом буферных емкостей, равным расчетному для всей системы обогрева.

Оснащение добавочными теплообменными аппаратами . При отсутствии в доме системы ГВС, своего контура подогрева воды в котле, лучше всего сразу приобрести ТА с добавочными теплообменными аппаратами. Для проживающих в районах юга нелишним станет подключение солнечного коллектора к ТА, что станет добавочным бесплатным тепловым источником в доме. Простой расчёт системы обогрева покажет, сколько добавочных теплообменных аппаратов неплохо бы иметь в теплоаккумуляторе.

Вероятность установки добавочных устройств . Тут имеется в виду установка Нагревательных элементов трубчатого типа (трубчатых электронагревателей), КИП (контрольно-измерительных приборов), предохранительных клапанов и остальных устройств, которые обеспечивают бесперебойную и неопасную работу буферной емкости в устройстве. К примеру, в случае аварийного затухания котла, температуру в системе обогрева будут поддерживать Трубчатые нагреватели. В зависимости от объема обогревания помещений оптимальной температуры они могут не создать, но размораживание системы предупредят в первую очередь. Наличие КИП даст возможность вовремя обратить собственное внимание на допустимые поломки, появившиеся в системе обогрева.

Главное. Подбирая теплоаккумулятор для отапливания заостряйте внимание на его тепловую изоляцию. От нее зависит сохранение полученного тепла.

Объемного расчет буферной емкости котла

Очень хорошим решением такой задачи станет поручение ее выполнения инженерам-теплотехникам. Объемного расчет теплоаккумулятора для всей системы обогрева приватного дома просит предусматривать разные факторы, известны только им. Не обращая внимания на это, первичные расчеты можно выполнить своими руками. Для этого помимо общих знаний физики и математики потребуются калькулятор и чистый бумажный лист.

Находим следующие данные:

• котельная мощность, кВт;
• время энергичного горения топлива;
• теплопроизводительность обогревания дома, кВт;
• Коэффициент полезного действия котла;
• температуры в трубе подачи и «обратке».

Рассмотрим пример ориентировочного расчета. Обогреваемая площадь — 200 м 2 , время энергичного горения котла – 8 часов, температура носителя тепла при нагревании — 90° С, в обратном контуре — 40° С. Расчетная теплопроизводительность обогреваемых помещений – 10 кВт. При подобных начальных данных тепловой прибор получит 80 кВт (10?8) энергии.

Делаем расчет буферной емкости котла на твердом топливе по теплоемкости воды:

где:
m – масса воды в емкости (кг);
Q – кол-во тепла (Вт);
?t – разница температуры воды в трубе подачи и «обратке» (°С);
1,163 – удельная теплоемкость воды (Вт/кг °С).

Расчет буферной емкости котла на твердом топливе

Подставив цифры в формулу получаем 1375 кг воды или 1,4 м 3 (80000/1,163?50). Подобным образом для системы обогрева дома площадью 200 м 2 нужно установить ТА емкостью 1,4 м 3 . Зная данную цифру смело можно идти в супермаркет и смотреть, какой теплоаккумулятор позволителен.

Размеры, цена, комплектация, изготовитель уже легко определяемы. Сопоставляя известны факторы легко выполнить подготовительный выбор аккумулятора тепла для дома. Подобный расчет важен в случае, когда дом возведен, система обогрева уже установлена. Результат расчета покажет, стоит ли демонтировать проемы двери из-за габаритов ТА. Оценив возможность его установки на постоянное место, выполняется конечный расчет теплоаккумулятора для котла на твердом топливе, поставленного в системе.

Собрав данные по отопительной системе выполняем вычисления по формуле:

где:
W – кол-во нужного тепла для нагревания носителя тепла;
m – масса воды;
c – теплоемкость;
?t – температура подогрева воды;

Плюс ко всему потребуется значение k – Коэффициент полезного действия котла.

Из формулы (1) находим массу:
m = W/(c??t) ( 2 )

Потому как Коэффициент полезного действия котла известен, уточняем формулу (1) и приобретаем
W = m?c??t?k ( 3 )
откуда находим уточненную массу воды
m = W/(c??t?k) ( 4 )

Рассмотрим, как высчитать теплоаккумулятор для дома. В системе обогрева поставлен котел мощностью 20 кВт (указана в реквизитах паспорта). Закладка топлива прогорает за 2,5 часа. Для отапливания дома необходимо 8,5 кВт/1 час энергии. Значит, за время прогорания одной закладки будет получено 20?2,5 = 50 кВт

На теплоснабжение помещений будет израсходовано
8,5?2,5 = 21,5 кВт

Лишнее произведенное тепло
50 – 21,5 = 28,5 кВт
сберегается в ТА.

Температура, на которую нагревается тепловой носитель составляет 35° С. (Разница температур в трубе подачи и «обратки». Определяется замером в ходе работы системы обогрева). Подставляя искомые значения в формулу (4) приобретаем
28500/(0,8?1,163?35) = 874,5 кг

Данная цифра значит, что для теплосбережения, выработанного котлом нужно иметь 875 кг носителя тепла. Для этого потребуется буферная емкость для всей системы объемом 0,875 м 3 . Такие легкие расчеты дают возможность легко подобрать теплоаккумулятор для отопительных котлов.

Совет. Для более правильного расчета объема буферной емкости лучше попросить профессионалов.

Способы подсоединения

Подключение теплоаккумулятора к котлу на твердом топливе выполняется всевозможными вариантами.

Но во всяком случае есть ряд правил, соблюдение которых в первую очередь:

• все соединения в системе обязаны быть резьбовыми или фланцевыми;
• рекомендуется установка арматуры запорной на магистрали ТА;
• оснащение КИП входов и выходов ТА;
• установка фильтров чистки на входах;
• установка прибора для определения величины давления и клапана предохранительного на ТА;
• запланировать установку клапана крана Маевского.

План подсоединения теплоаккумулятора к котлу на твердом топливе

Соблюдение таких требований обеспечивает трудоспособность и безопасность всей системы обогрева. Обвязка котла на твердом топливе с теплоаккумулятором выполняется по самым разным схемам. На фото показана одна из них. По собственной сущности она считается простой базисной моделью системы обогрева. Поняв принцип ее действия приступаем к самостоятельному процессу установки.

Как делается обвязка обращаете внимание на видео:

Смесительный узел котлового контура избавляет от попадания холодной воды в котел. В то же время подобный узел отопительного контура если понадобится подает часть горячего носителя тепла в систему для поддерживания в ней установленной температуры.

Балансировочный вентиль дает возможность обеспечить аналогичный нагрев всех отопительных систем, на каком бы удалении от котла они не пребывали. Если есть наличие добавочных змеевиков и солнечного коллектора на крыше ТА на конкретное время преобразуется в термоаккумулятор. Это дает возможность уменьшить топливный расход для котла. Схема подсоединения теплоаккумулятора к котлу на твердом топливе почти не меняется.

Схема подсоединения теплоаккумулятора к котлу на твердом топливе К сведению. Теплоаккумулятор для отопительных котлов возможно не только присоединить, но и сделать собственными руками, что многими уже опробовано.

Теплоаккумулятор для котла на твердом топливе позволяет сжигать горючее с самым большим КПД, и делает больше время между заброской дров. Наряду с ощутимой экономией топлива и оптимальной температурой обогреваемых помещений данное устройство становится популярным в каждой отопительной системе. Подключение теплоаккумулятора к котлу на твердом топливе самостоятельно больших сложностей не выполняет.

Буферная емкость