Теплоаккумулятор (буферная емкость) в отопительной системе
Буферная емкость — полезнейший компонент в системе теплоснабжение с котлом работающим на твёрдом топливе и с электрокотлом. Однако если теплоаккумулятор присоединить ошибочно, то он не будет делать собственные функции как положено.
Тепловой аккумулятор для системы обогрева (Буферная емкость) из себя представляет большую емкость наполненную носителем тепла и подключенную в схеме между котлом и отопительными приборами.
Попытаемся разобраться, для чего необходим теплоаккумулятор в отопительной системе, в чем заключается характерность подсоединения буферной емкости, и какое объем понадобится.
Назначение теплоаккумулятора
Назначение теплоаккумулятора ясно из его названия – сохранять в себе запас энергии тепла. У тт котла действие периодичное. Температура носителя тепла на его выходе меняется в зависимости от интенсивности горения и количества одновременно горящего топлива.
Комфортно топить котел не больше раза в день.
За одну камеру сгорания он способен подчеркнуть, например, 100 кВт (30 кг дров или 13 кг угля при КПД 80%). Однако данная энергия выделится за 3 – 4 часа, а нам необходимо, чтобы она подпитывала систему обогрева одинаково в течении 24 часов. Выходит по 4 – 5 кВт. Выполнить это сможет помочь только буферная емкость.
Тепловым аккумулятором в доме выступают сама система обогрева, так как в ней много жидкости – может быть 100 литров и больше. Также тепло отлично аккумулируют тяжёлые материалы для строительства – цементнопесчаная стяжка, стены и перегородки из кирпича, бетона, шлакобетона.
В доме, где много тяжёлых материалов для строительства, где большая внутренняя теплоемкость, сберегается особенный комфорт из-за отсутствия резки скачков температуры и влаге. В домах из sip панелей сгладить дискомфорт призвана вентиляция управляемая электроникой.
Чтобы поддерживать постоянную температуру в течении суток во время холода при неработающем котле, одной внутренней теплоемкости дома будет недостаточно, нужна буферная емкость.
Как применяется буферная емкость с электрокотлом
С котлом работающим на твёрдом топливе все ясно, — буферная емкость необходима чтобы топить котел пореже.
Но для чего необходим теплоаккумулятор с электрокотлом, который можно настроить как хотите?
Ответ на вопрос состоит в ночном маленьком тарифе на электричество.
Если имеется возможность присоединить ночной тариф и достаточную электромощность (трехфазное подключение), то теплоснабжение электрокотлом будет хорошим. Не обращая внимания на очень высокую стоимость электричества (даже ночной тариф! — 1,7 руб/кВт, для дров приблизительно 1,0– 1,3 руб /кВт) выбор в пользу электрического бойлера побеждает из-за самого комфортабельного пользования.
Буферная емкость копит энергию выработанную за ночь электрическим бойлером, а днем будет ее отдавать.
Как подсоединяется буферная емкость
Лучше применить обычную и хорошую схему включения буферной емкости.
На емкость подключаются 2 контура – с одной стороны котел с насосом. С другой стороны система обогрева со своим насосом.
Правильное направление движения жидкости в буферной емкости сверху вниз (отмечено на схеме стрелкой). Тогда теплоаккумулятор будет разогреваться от котла, или, как говорят профессионалы, — будет заряжаться. После выключения котла емкость будет остывать и отдавать разогретый тепловой носитель на отопительные приборы и тепло на ГВС.
Но как этого достигнуть?
Достигается путем выбора продуктивности насосов. В основном, котельный контур короткий, благодаря этому при похожих насосах жидкость будет перемещаться в емкости сверху вниз. Чтобы обеспечить во всяком случае превосходство контура котла по продуктивности в систему всешжда вводят дроссельный кран, которым запирают отопительный контур если понадобится.
Термометры и трехходовой клапан
Также в подсоединении отопительных приборов может быть применен трехходовой клапан с термоголовкой (на схеме не показан) который даст возможность забирать тепло из емкости понемножку соответственно с настройками термические.
Проверить же в каком направлении двигается жидкость по емкости – снизу вверх или сверху вниз, можно с помощь термометров, установленных с обеих сторон емкости на обратке. Некоторые теплоаккумуляторы снабжены термометрами.
Температура на обратке котла должна быть немного больше, чем на обратке теплоснабжения. Тогда буферная емкость будет заряжаться.
Полотенцесушитель в середине буферной емкости обеспечит нагрев воды для систем с горячим водоснабжением. Отдельный накопительный электрический водонагреватель для ГВС не требуется.
Очень и очень важно, уберечь тт котел от холодной обратки, ведь остывшую емкость медленно подогреть, а также нужно заканчивать циркуляцию, когда котел погаснет. В другом случае он быстро охладит жидкость через собственный трубный змеевик, ведь продувка на дымотвод идет регулярно. Как присоединить котел, чтобы он работал в хорошем режиме – читайте на данном ресурсе.
Какой объем теплового аккумулятора подобрать
В выборе объема теплоаккумулятора для системы обогрева актуальны не столько расчеты, сколько опыт эксплуатации и здоровый смысл.
Весь невидимый момент выбора объема буферной емкости в том, что она стоит много, а дней с пиковыми холодами абсолютно не много.
Благодаря этому разумнее не ставить емкость на 3 тонны, которая очень элитная, а в крепкие морозы прогреть пару раз. Да стоит еще сказать, что и обогревать 3 тонны очень долго, теплоснабжение выйдет не удобным.
Практика показала, что хорошим объемом, обеспечивающий достаточный комфорт, считается одна тонна на 200 м кв. площади дома, если например дом, естественно, утеплён как положено. Из данного расчета можно примерно принять: 100 м кв — 0,7 тонны, 300 м кв – 1,3 тонны.
К слову, про утепление – как сделать теплее дом, чтобы теплоснабжение было очень маленьким, читайте Тут.
С буферной емкостью лучше применять тт котел очень высокой мощности, по принципу, — «Протопил 1 раз». Выбирается котел как минимум в несколько раз мощнее, чем по расчету потерь тепла. Если необходим на 15 кВт, — берем на 40 и не ошибаемся. Мощный тт котел, в отличии от остальных типов котлов всегда удобнее в работе.
Остается заметить, что выполнить буферную емкость без посторонней помощи либо пользоваться «самопалом» чаще не функциональнее и не доступнее. Устройство не простое, просит защиты от коррозийных процессов, высокой тепловой изоляции, правильного змеевика, лучшей циркулирования воды, и стоит еще сказать, что особенной прочности. Так что подумайте сами…
Плюсы применения буферной емкости для отапливания
Наряду с газовыми котлами отопления очень востребованными остаются твердотопливные печи, с помощью которых можно отыскать альтернативу распространенному топливу в виде дров или угля. Сегодня на рынке устройств отопления существует очень много моделей, выделяющихся между собой мощностью и комплектацией. Однако у них всех есть серьёзный недостаток – нужен регулярный контроль над наличием дров или торфа в камере сгорания.
Данную проблематику сможет помочь решить добавочное устройство – буферная емкость для системы обогрева. С момента ее установки возможно не только уменьшить время на постоянную беготню к котлу, но и существенно сделать лучше результативность его работы.
Цель установки
Чаше всего эксперты советуют ставить эти приспособления в системах, которые предоставляют теплоснабжение с помощью фотоэлектрических панелей или электрических камер сгорания. Оба источника выработки тепла зависят от времени суток.
Энергичная работа солнечных аккумуляторов приходится на день, а электроприбор более продуктивен ночью, так как стоимость электрической энергии ночью рассчитывается по невысокому курсу, а это означает, можно сэкономить.
Беря во внимание такие факторы, обнаруживается, что буферная емкость в одно время суток не прекращает работу на накопление тепла, а во второе – на его отдачу.
КПД системы
Замечательно комбинируется накопляющий бачок с газообразующим или котлом работающим на твёрдом топливе. В этом случае кроме экономии времени и топлива он находится в роли системы безопасности. Самую высокую степень эффективности можно добиться при конфигурации буферного устройства с газогенератором.
КПД может достигать собственного предела при хороших условиях сжигания топлива. Дерево превращается в газ при режиме температур в 400 градусов. При определенном изменении показателей (давление, температура, плотность топлива в топке котла) соотношение деревянного газа и кислорода становится нерациональным, и горючее уходит в дымотвод, ощутимо уменьшая КПД камеры сгорания и приводя к увеличению расхода дров.
Чтобы сделать лучше показатели КПД, отходящий из топочного отделения газ должен держать температуру на уровне 90 – 120 градусов. В то же время при подобном режиме температур в трубе образуется конденсат, а это грозит попаданием воды в котел с дальнейшим его поломкой. Стало быть, этот режим сгорания невозможно назвать хорошим.
Чтобы сделать лучше результативность нагревателя, требуется обеспечить ему цикличный рабочий режим в виде нескольких закладок топлива в топочную камеру с самым большим режимом выработки энергии, которая будет поглощена буферным бачком. Потом котел может томиться на протяжении нескольких суток.
Плюсы
Срок спящего режима камеры сгорания зависит от объема буферной емкости (объем следует выбирать с учетом мощности устройства отопления), из которой поступает энергия в дни ее простоя. При подобном режиме обогревания можно подчеркнуть следующие плюсы:
- высокий степень коофициэнта полезного действия котла отопления;
- минимизация топливных затрат;
- выработка удобной стабильной температуры;
- уменьшение не постоянных расходов на работы по обслуживанию системы.
Технические параметры
При явных позитивных характеристиках буферный бачок все же имеет минус – большие и тяжелые размеры. Маленькая котельная установка навряд ли сумеет поместить самую небольшую емкость, объемом 500 литров, размеры которой могут достигать 1,8 м в высоту с диаметром 0,6 м (с применением утеплителя размеры становятся больше).
Подобные конструкции тяжело протиснуть в дверь, а это означает, для их монтажа необходимо немалое помещение. Как говорит практика, площадь теплогенерирующей установкой, в которой ставится буфер, должна быть не меньше 12 м?.
Предполагаемые конструкции
Некоторые профессионалы рекомендуют создавать такие емкости конкретно на точке установки или при их изготовлении использовать эластичные материалы. Необходимо отметить, что накопляющий бачок может быть разной формы (в виде прямоугольника, цилиндра, внутренней межстеновой перегородки, печной лежанки и т. д.).
Также можно пользоваться ею заместь отопительных приборов или полов с подогревом. Если скомплектовать резервуар змеевиком, то будет решена проблема с подогревом воды для хознужд. Правда, цена подобных приборов будет большой.
Объемного расчет
Прежде чем приступить к расчетам, необходимо узнать средние показатели интенсивности потерь тепла строения. Как пример возьмём дом площадью 200 м?. При наружной температуре + 20 градусов потери тепла сооружения будут равны 0. Чем ниже на улице температура, тем большими становятся расходы тепла.
Если при температуре воздуха +15 градусов потери тепла составят 2 кВт/час, то с каждым ее снижением на 5 градусов они возрастут на 2 кВт. Это средние данные, а для более точных правильных расчетов понадобится изучение нескольких параметров строения (материалы, утепление, климатическая территория).
Чтобы компенсировать потери энергии тепла, нужно ставить котел отопления, способный их возместить и обеспечить некоторый запас энергии на случай падения температуры ниже обыкновенного минимума. Так, для холодов — 35 градусов будет достаточно котла в 20 кВт.
Необходимо не забывать, что в случае с твердотопливными устройствами управлять их мощностью весьма не легко (дрова либо горят, либо нет).
Существенного улучшения нельзя добиться и при уменьшении доступа кислорода путем перекрытия заслонки – результат будет едва ли заметным.
Не лучше обстоит ситуация и с теплоснабжением дома в осеннее-весенний период, когда внешняя температура удерживается на уровне 0 градусов и теплопотери в доме не превышают 8 кВт, а рабочие показатели котла равны 15 кВт.
В этом случае тратится приличное количество топлива, чем нужно, и напрасно тратится 7 кВт энергии, которая уходит либо на перегрев отопительных приборов, либо на кипение в системе, что может привести к опасной ситуации. Для этого и ставится накопляющая емкость, которая поглощает избыточную мощность.
Рабочий принцип
С помощью насоса циркуляционного горячая вода выходит из котла и проникает в буферный резервуар. Аналогичный объем остывшего носителя тепла возвращается обратно. Дальше из части сверху накопляющей емкости с помощью второго насоса горячая вода уходит к отопительным приборам, из которых остывшая жидкость поступает в нижнюю часть бачка.
Насос №1 функционирует в рабочий период камеры сгорания, а насос №2 снабжен термостатическим клапаном, который изменяет рабочий процесс механизма в зависимости от режима температур в помещении. Естественно, насос в котле не прекращает работу регулярно, а насос в буферном баке включается и отключается если понадобится (понижении-повышении температуры в помещениях).
Например, мощности насосов похожи и у них одинаковая продуктивность. Это значит, что вся теплопроизводительность (15 кВт) из буферной емкости уйдет к отопительным приборам.
Если потери тепла дома составляют 8 кВт, то мы придём к перегреву отопительных приборов, и температура в доме вырастет, достигнет выставленного предела на термостате (например, 22 градуса) и насос №2 выключится автоматично. Когда отопительные приборы остынут, температура в помещении тоже упадет ниже выставленной на термостате метки, а насос №2 опять начнет работать.
Если взять во внимание, что продуктивность насосов одинакова, то будет понятно – в буферный бачок поступит больше горячего носителя тепла, чем израсходуется на циркуляцию по системе и его температура вырастет. Собственно так и собирается тепло.
Теплоотдача происходит в установленном порядке. Когда котел нагрелся и насос №1 отключился, тепло прекращает поступать в буферную емкость. Насос №2 продолжает работать в обыкновенном режиме и выкачивает из бачка горячий тепловой носитель, возвращая на его место остывшую воду, при этом температура в резервуаре падает.
Польза устройства
Изучив все характеристики и рабочие моменты буферного бачка можно с точностью заявить, что он благоприятно оказывает влияние на работу системы для отопления в общем.
В собственном примере мы разглядывали котел с мощностью в 2 кВт, что отвечает приблизительно 120 секциям металлических батарей, которые вмещают 60 л носителя тепла (не считая воды в трубах, нагревательном устройстве и расширительном баке). Общий же объем будет составлять порядка 100 литров.
Если систему дополнить буфером (например, на 500 л), то водный объем становится больше до 600 л. Естественно, остывать подобное количество носителя тепла будет очень медленно, а это означает, что после прекращения работы нагревателя температура в помещении начнет понижаться в шесть раз очень медленно.
Чтобы сделать больше время остывания воды до нескольких суток, появится необходимость установки более мощного котла и буферного бачка с большей вместимостью.
Лишние траты
Установка накопляющего бачка за собой повлечет внеочередные затраты в виде покупки самого резервуара, добавочной насосной установки, термодатчика, расширительного бачка, труб для обвязки.
Конкретная сумма понадобится на оплату установочных работ. Все-таки все затраты вполне оправданы, если взять во внимание, что с установкой данного устройства повысится параметр безопасности системы для отопления и автоматизируется контроль над ее работой.
Также будет возможность температурные регулировки на различных этажах или в некоторых помещениях. К подобной системе легко устанавливать солнечные коллекторы или тепловые насосы.
Буферная емкость для тт котла
Нередко котел, действующий на твёрдом топливе, оказывается одним единственным вариантом, который можно действительно рассматривать в качестве основополагающего источника энергии тепла для отапливания дома. Типовая ситуация для большинства маленьких пунктов проживания и загородных поселков – газовые магистрали еще не дотянулись до каждого потребителя, или их прокладка конкретно к дому сопряжена с неподъемными тратами. Электроотопление, ввиду не низкой цене электрической энергии, видится невыгодным. Зато местные условия отличаются широкой доступностью и низкой ценой дров или угля. Решение напрашивается конечно…
Буферная емкость для тт котла
Но вот проблема: работа оборудования работающего на твердом топливе всегда сопряжена с конкретной цикличностью – высокой выработкой энергии тепла, даже в избыточных количествах, во время ключевой фазы горения топливной закладки, с поэтапным снижением фактически до нуля в периоды простоя. Регулярно пополнять горючее в котле некомфортно по многим причинам, невыгодно, а во многих моделях – и совсем технологически нереально. Можно ли выполнить таким образом, чтобы рабочую эффективность системы обогрева не мучалась от этой выраженной неравномерности поступления энергии, чтобы во время горения топливной закладки создавался запас лишнего тепла, который можно будет потом полезно применить, а не «выбрасывать в трубу»? Да, это вполне реально – аналогичную проблематику удачно решает буферная емкость для тт котла.
Главное предназначение буферной емкости
Буферная емкость (которую также иногда называют теплоаккумулятором), необходима для собирания выработанной энергии тепла для ее последующего правильного применения в целях теплоснабжения и оснащения жилья горячей водой. Она может использоваться не только с оборудованием работающим на твердом топливе – рассмотрим три наиболее отличительных предметов разного плана примера.
- Наиболее часто используемый вариант – это связка «тт котел – буферный бачок». О работе такой пары уже вскользь говорилось выше, однако в настоящий момент – чуть подробно.
Работа бытового твердотопливного оборудования для котельной всегда отличается выраженной цикличностью
Итак, первичная стадия – котел загружается дровами. С их розжигом самая большая мощность достигается не сразу, а поэтапно. На пике горения загрузки топлива наблюдаются самые большие температуры. Потом следует стадия постепенного снижения отдачи тепла, и при полном прогорании закладки процесс выработки энергии тепла заканчивается полностью. Это присуще всем котлам, также – и долгого горения, и разница лишь в продолжительности периодов (в виде исключения могут быть лишь приборы с автоподачей гранулированного топлива).
Столь точных настроек генерации энергии тепла, как это реализовано в электрических и современных газовых водогреях, с привязкой к нужному текущему уровню ее использования, достичь не выходит. Значит, во время розжига, выхода на номинальную мощность, а потом —остывания, и тем более – вынужденного простоя оборудования для котельной, энергии тепла для правильной работы системы обогрева может недоставать. Зато в высокой фазе горения – она откровенно избыточна, и большая ее часть в прямом смысле слова «летит в трубу». В конце концов – лишний топливный расход, наряду с необходимостью проводить постоянные загрузки.
- Электроотопление – дорогостоящий вариант, и все же подобные котлы ставят, причем нередко — в связке с твердотопливными. Однако при этом, естественно, выгодно задействовать данный принцип получения энергии тепла в срок действия специальных тарифов – вечерних или воскресного дня.
Теплоаккумулятор предоставит возможность максимально использовать для отопления ночные специальные тарифы на электрическую энергию
Напрашивается решение – включать по максимуму электрическое оборудование в часы небольшой стоимости киловатта, а потом на протяжении дня задействовать выработанную им энергию.
- Поэтапно перестают быть «новинкой» солнечные коллекторы. Этот бесплатный (если не считать первичного вложения в оборудование) источник энергии тепла способен если не полностью выполнить требования в ней, то, как минимум – внести значимый взнос в общую «копилку».
Использование солнечных коллекторов для отапливания тоже будет практичным только если есть наличие накопляющей емкости.
Излишне, наверняка, говорить, что поступление энергии солнца – очень неодинаково, так как зависит и от времени суток, и от текущих атмосферных условий. Рассчитывать исключительно на такой тепловой источник – нельзя, но вот максимально использовать потенциал ясных солнечных деньков – можно и необходимо.
Все рассмотренные выше варианты, понятно, соединяет одно – необходимость собирания энергии тепла во время ее самой большой выработки для будущего правильного применения в той фазе работы системы обогрева, когда поступление тепла минимально или совсем отсутствует. Собственно эту роль и делают буферные емкости (теплооаккумуляторы).
Рабочий принцип – несложен: в качестве начального «пункта» взята большая теплоемкость воды. Если сопоставить теплотехнические характеристики веществ, то можно удостовериться, что только один литр воды, остывающий на один градус, отдает тепловой потенциал, достаточный для нагревания кубического метра воздуха на 4 градуса. Значит, если во время высокой выработки энергии передавать ее конкретному объему воды, заключённому в хорошую термическую изоляцию, то этого «заряда» может хватить для обогревания помещений на протяжении какого-то времени, когда поступление энергии снаружи по разным причинам заканчивается.
Рассмотрим на схеме:
Общая рабочая схема буферной емкости (теплоаккумулятора)
Итак, буферная ёмкость или теплоаккумулятор (на схеме – ТА) – это крепкий, отлично термоизолированный герметичный бачок, вертикального выполнения, очень часто – формы цилиндра. В емкость врезано несколько пар патрубков: в простейшем, рассматриваемом например случае – две пары. Одна из них подсоединена к «малому контуру» – к тт котлу (КТ), вторая – к разведённому по помещениям строения контуру отопления (ОК). Любой из контуров – независим, и имеет свою систему циркуляции носителя тепла.
- Начальная стадия работы – котел загружен и запущен. Сосенный циркулярный насос этого «малого контура» (Нкт) обеспечивает перекачивание носителя тепла через трубный змеевик котла. При этом поступление в котел изготавливается из нижней области теплоаккумулятора, а разогретый тепловой носитель подаётся в его верхнюю часть. При подобной схеме работы вертикальное смешивание носителя тепла выражено слабо – за счёт большой разницы в плотности горячей и более холодной жидкой среды. Говоря иначе, станет более выражено постепенное заполнение горячей водой всего объема буферной емкости.
Выходит, что энергия топлива не тратится напрасно и не выбрасывается в атмосферу (если не считать неизбежных потерь, которые отличаются паспортным КПД оборудования). Тепловая энергия, выработанная за счёт сжигания топливной закладки перенесена накоплена, а за счёт эффектной термические изоляции теплоаккумулятора – может сохраняться очень долго (счёт нередко идет не на часы, а даже на дни).
- Вторая стадия – закладка топлива полностью прогорела, притока энергии тепла нет. Но система обогрева от этого работать не перестаёт. Своя система циркуляции с насосом (Нок) обеспечивает прокачку носителя тепла по приборам теплопередачи (системам отопления). При этом труба подачи подключена сверху буферной емкости, другими словами забирается разогретая вода, снизу по обратке поступает охлаждённая. И снова же – нет интенсивного смешивания, из-за разности в плотности. Теплоаккумулятор поэтапно отдаёт собственный «тепловой заряд», остывая снизу вверх.
Циклы в примере показаны разнесенными, но на деле, естественно, и в процессе камеры сгорания котла идет обор энергии на батареи отопления. Буферная емкость, аналогичным образом, копит собственно избыточное, невостребованное в нынешний момент кол-во тепла. Если выбран подходящий теплоаккумулятор, правильно установлена и настроена вся система обогрева, то потери энергии тепла сведены к минимуму, энергетический потенциал топлива тратится полностью, и к моменту прогорания каждой закладки дров хозяева имеют в собственном распоряжения полностью «заряженный» накопительный тепловой источник.
В случае с электрокотлом систему настраивают поэтому, чтобы по максимуму «загрузиться» теплом во время действия специального тарифа, а потом пользоваться этим на протяжении дня.
Многообразие конструкций буферных емкостей и схем их подсоединения
В данном разделе статьи рассмотрим особенности конструкции главных типов буферных емкостей (они могут значительно различаться).
Ключевые конструктивные типы теплоаккумуляторов
Важные схемы подсоединения буферных емкостей
Сейчас, соответственно с рассмотренными характерностями устройства, можно познакомиться с очень обычными схемами подсоединения буферных емкостей.
Наверняка, всем ясно, что схемы показаны в очень упрощенном виде, исключительно лишь для наглядной демонстрации рабочего принципа. В практических условиях же система обогрева, работающая от тт котла, с подключенными другими энергетическими источниками, имеющая в собственном составе буферную емкость, может собой представлять самый сложный разветвлённый «организм» с автоматической системой контроля и регулировки рабочих режимов. Проектирование и процесс установки подобных систем – это удел высокопрофессиональных профессионалов.
Как пример можно показать схему следующего аппаратного наполнения:
Мультивалентная отопительная схема и горячего водообеспечения дома
1 – ключевой высокотемпературный тепловой источник – тт котел отопления.
2 – добавочный электрический отопительный котел, запускаемый в срок действия специальных тарифов на электрическую энергию если потребуется.
3 – в контуре ключевого котла поставлен специализированный блок подмешивания, обеспечивающий быстрый его нагрев, без отрицательного эффекта «холодной обратки».
4 – добавочный тепловой источник – гелиостанция с солнечным коллектором. При установившейся ясной погоде действительно станет главным источником нагрева.
5 – буферная емкость (теплоаккумулятор), связывающая в единую систему все источники энергии тепла и отопительные контуры.
6 – обычный отопительный контур – высокотемпературный, с отопительными приборами или дизайн радиаторами, с количественной регулировкой уровня нагрева.
7 – низкотемпературный обогрев: водяной «пол с подогревом» со своим смесительным узлом и высококачественной регулировкой уровня температуры носителя тепла.
8 – контур горячего водообеспечения, проточного типа, с циркуляцией принудительного типа и смесительным узлом — для поддержки в трубах ГВС установленной температуры воды.
К слову, добавочный источник энергии тепла может находиться и конкретно в самой буферной емкости. Практикуется установка в них электрических Нагревательных элементов трубчатого типа, которые, завязанные на аппаратуру термостатического регулирования, включаются только если потребуется. Порой подобная мера позволяет еще раз обойтись без растапливания котла – Нагревательные элементы трубчатого типа восполнят нынешний дефицит тепла.
Встроенного типа Нагревательный элемент трубчатого типа фланцевого типа со своим термостатическим клапаном – прекрасно подойдет для добавочной установки в буферный бачок
Можно выбрать такой Нагревательные элементы трубчатого типа своими силами – в предназначенных специально для таких целей моделях система фланцевого или муфтового крепления приспособлена к патрубкам теплоаккумуляторов. Более того, некоторые Нагревательные элементы трубчатого типа уже оборудованы и своим термостатическим регулятором, другими словами не затребуют добавочного подсоединения к внешним термодатчикам. Они включатся сами при падении температуры в буферной емкости ниже установленной небольшой границы.
Резюмируем: В чем плюсы и минусы применения буферных емкостей?
К явным «достоинствам» независимых твердотопливных отопительных систем с теплоаккумулятором можно отнести следующее:
- Энергетический потенциал твёрдого топлива применяется в максимально предполагаемой степени. Естественно, резко увеличивается КПД оборудования для котельной.
- Работа системы будет требовать намного меньшего вмешательства человека – начиная от сокращения числа загрузок котла топливом до увеличения возможностей автоматизации управления рабочим режимам разных отопительных контуров.
- Сам тт котел получает прекрасную защиту от перегревания.
- Работа системы становится более плавной и предсказуемо, обеспечивается аннуитетный подход к обогреванию разных помещений.
- Появляются обширные возможности модернизации системы, также – с запуском добавочных источников энергии тепла, без демонтажа устаревших.
- Во многих случаях одновременно решается и проблема горячего водообеспечения дома.
Минусы очень своеобразные, и про них тоже нужно иметь представление:
- Система обогрева, оборудованная буферной емкостью, отличается огромный инерционностью. Это значит, что от момента первичного розжига котла и до выхода на номинальные рабочий режим понадобится очень много времени. Навряд ли это будет резонно в доме за городом, который зимой хозяева навещают исключительно на выходные дни – в подобных ситуациях требуется быстрый нагрев.
- Теплооаккумуляторы – это большие и тяжелые и тяжеловесные (особенно – в заполненном водой состоянии) конструкции. Для них требуется много места и отлично подготовленное хорошее основание. Причем – рядом от отопительного котла. Не в каждой теплогенерирующей установкой это реально. Плюс к этому – трудности с доставкой разгрузкой, а нередко – так же и с заносом ёмкости в пространство помещения (может не пройти в дверь). Все это необходимо учесть заблаговременно.
- К минусам как правило относят и очень большую стоимость этих устройств, которая иногда даже превосходит стоимость котла. Этот «минус», правда, скрашивает ожидаемый эффект экономии от более правильного применения топлива.
- Теплоаккумулятор полностью раскроет собственные достоинства исключительно в случае, если паспортная мощность тт котла (или общаяя мощность других источников тепла) будет хотя бы в два раза больше, чем расчётное значение, нужное для хорошего обогревания дома. В другом случае приобретение буферной емкости видится невыгодным.
А как высчитать нужную теплопроизводительность для отапливания дома?
Такие теплотехнические расчёты должны в первую очередь проводиться и во время покупки котла, и при планировке установки отопительных радиаторов. Провести вычисления можно и своими силами – если воспользоваться методом, детально расписанным в статье нашего портала, посвящённой расчету теплоснабжения по площади помещений . Там же вы сможете найти и хороший калькулятор.
Как подходить к выбору буферной емкости?
Главные критерии выбора теплоаккумулятора
Во время выбора теплоаккумулятора нужно брать во внимание ряд невидимых моментов, касающихся как конструкции самого прибора, так и свойств его монтажа.
- В первую очередь, «тепловой заряд» буферной емкости зависит от ее вместимости. Общее кол-во воды должно быть таким, чтобы ни один киловатт энергии «не ушел на сторону», чтобы все избыточное тепло собиралось в аккумуляторе. Объем рассчитывается по специализированному методу, и ниже в публикации данному вопросу будет внимание уделено.
- Приоритетное значение имеет допустимое давление, на которое рассчитана емкость. Данный показатель обязан быть не меньше, чем давление в любом из отопительных контуров.
- Оба вышеуказанных параметра накладуют собственный отпечаток на размеры и массу буферной емкости. Для теплоаккумуляторов, рассчитанные на большие показатели давления, в большинстве случаев используются емкости с тороидальными нижней и верхней крышками. Если покупается прибор к уже существующей отопительной системе, нужно сразу взвесить вопрос, как он будет заноситься в теплогенерирующую установку – возможно, нужно будет снимать либо даже расширять двери. При оценке массы изделия нужно брать во внимание вес воды при полном заполнении емкости. Порой для буферного бачка приходится даже усиливать площадку (подливать плиту фундамента).
Во время выбора буферной емкости приходится иметь в виду много невидимых моментов – от объёма и материала изготовления до габаритов и возможности расположения в планируемом помещении
- В зависимости от подобранной схемы подсоединения и от возлагаемых на теплоаккумулятор задач подбирается модель с требуемым количеством теплообменных аппаратов либо же без них.
- Важным параметром считается материал изготовления внутренней емкости теплоаккумулятора. Лучше, естественно, подбирать нержавеющую сталь – она лучше и долговечнее, но с позиций стоимости более рентабельными представляются бачки из углеродистой стали с особенным покрытием, предотвращающим коррозию.
- Важнейшим требованием рабочие эффективности буферного бачка считается очень качественная термическая изоляция.
- Необходимо познакомиться с возможностью подсоединения к выбираемому теплоаккумулятору трубных контуров, добавочных Нагревательных элементов трубчатого типа, контрольно-измерительных приборов, устройств гарантии безопасности эксплуатации. При этом в первую очередь принимается во внимание то обстоятельство, что абсолютно исключаются сварные соединения – допустимы только фланцевые или резьбовые муфтовые.
- Очень близко от теплоаккумулятора (в большинстве моделей – прямо на баке) ставится группа безопасности – прибор для определения величины давления и клапан для предохранения. Контролируйте по паспорту изделия – если они не входят в заводской набор поставки, то их нужно докупить отдельно.
- Приобретая буферную емкость, необходимо подумать про то, что на все применяемые отрезки трубы лучше всего сразу установить краны запорного типа и приборы зрительного контроля за уровнем температуры (лучше всего – так же и давления). Если такие элементы не входят в набор поставки теплоаккумулятора, нужно будет сразу приобретать их отдельно, но таким образом, чтобы они точно подошли к выбираемой модели.
- На всех входах в буферную емкость рекомендуется установка фильтров полипропиленовых.
- Многие модели укомплектовываются автоматизированным краном Маевского. Если он отсутствует – понадобится приобрести для установки в специально предусмотренное гнездо сверху прибора либо же в самом верхнем патрубке емкости.
Помните правило: вносить какие–либо свои «улучшения» в конструкцию буферной емкости – полностью запрещается, так как это прямо связано с трудностями оснащения общей безопасности проживания в доме..
Возможно, вас заинтересует информация про то, что собой представляют биметаллические батареи отопления какие лучше
Как высчитать требуемую емкость теплоаккумулятора?
К примеру, если система обогрева формируется «с нуля», проведение ее расчетов всегда рациональнее поручить компетентным специалистам. Однако, бывают ситуации, когда к некоторым подсчетам необходимо прибегать и своими силами. К примеру, в здании уже находится в эксплуатации твердотопливный (или электрический) котел, однако для более производительной работы системы хозяева приняли решение на покупку буферной ёмкости. Какой очень маленький объем чтобы это сделать понадобиться?
- Расчет построен на формуле количества энергии тепла, нужной для разогрева некоторой массы вещества на некоторое количество градусов:
Q = m ? с ? ?t
Q – нужное кол-во тепла;
m – масса вещества
с – его удельная теплоемкость
?t – температурная разница.
- В нашем случае мы дело имеем с водой, так что табличное значение теплоемкости веещества известно
с =4,19 кДж/кг?°С = 1,164 Вт?ч/кг?°С и = 1,16 кВт/м??°С.
Преобразуем выражение, дабы получить значение массы:
m = Q / (с ? ?t)
- Так как потери тепла неминуемы во всяком случае, учитываем так же и КПД котла k (по его паспорту):
m = Q / (k ? с ? ?t).
- Кажется, все? Нет, так как в процессе камеры сгорания котла часть энергии будет не собираться, а сразу расходоваться на нужды теплоснабжения, и накоплять ее не придется. Значит, нужно определить то значение, которое покажет разницу между вырабатываемой котлом тепловой энергетикой и текущим ее потреблением.
Паспортная котельная мощность хозяевам известна (считать нужно, если исходить из самой большой). Если котел уже эксплуатировался, то наверное хозяевам знаком его «норов», другими словами время, за которое происходит полное прогорание топливной закладки (это условно можно назвать временем активности котла).
Про расчет потребного количества тепла для отапливания дома – говорилось выше: пройдя по рекомендуемой ссылке, читатель сумеет сделать его своими силами.
Значит, обозначение остаточного количества тепла, подлежащего накоплению в буферной емкости, преобразуется в простейшую арифметическую операцию.
- И сейчас остается определиться с ?t. А это – ничто иное, как температурная разница в трубах подачи и обратки на входах в котел. Нужные значения можно получить традиционным эксперементальным путем – снять показания температуры при нормальной, установившейся работе системы обогрева.
С наличием всех начальных данных нетрудно провести конечный расчет. Правда, значение будет получено в килограммах, но, наверняка, для воды не станет большой ошибкой его перевести в объемные единицы, если исходить из примерной плотности 1 кг = 1 дм?.
Методика расчета для электро котла – аналогичная. Отличие только в том, что период активности оборудования тут, естественно, не время прогорания топливной закладки, а продолжительность действия ночного специального тарифа, скажем, 6 часов, с 00.00 до 6.00.
Многих пугают физико-математические формулы, вынуждая отказываться от самостоятельных вычислений. Это не страшно – ниже размещен хороший калькулятор, в котором уже заложены все упомянутые соотношения, и который проведет расчет быстро и точно.
Калькулятор расчета минимально соответствующего объема буферной емкости для котла
Необходимо иметь в виду, что получившийся объем буферной ёмкости считается небольшим. Другими словами во время выбора оптимальной модели он должен рассматриваться лишь в качестве ориентира, своеобразной границы, ниже которой переступать нельзя.
Небольшой обзор моделей теплоаккумуляторов для котлов на твердом топливе
Для полноты картины, можно привести небольшой обзор моделей теплоаккумуляторов ведущих производителей, гарантирующих хорошее качество собственной продукции:
