- Когда стоит задуматься о приобретении водяного аккумулятора?
- Устройство
- Принцип работы
- Подключение (обвязка) теплоаккумулятора к системе отопления
- Привязка к котлу
- Решаем проблему конденсата
- Связь буфера с контуром
- Сравнение популярных моделей
- Общая схема и рекомендации
- Что учитывать при покупке
- Подключение ТА к потребителям
- Подключение радиаторов
- Теплоаккумулятор в системе с твердотопливным котлом
- Расчет объема емкости
- Как выбрать нужный теплоаккумулятор
- Использование естественной циркуляции
- Какой тип теплоаккумулятора вам подходит
- Окупаемость
- Куда поставить циркуляционный насос
Когда стоит задуматься о приобретении водяного аккумулятора?
По большей части без этого предмета можно легко обойтись. Однако бывают случаи, когда это помогает решить сложные проблемы. Обратите внимание на следующее! Прежде чем принять решение о покупке, следует внимательно рассмотреть другие варианты, так как данный контейнер и установка стоят недешево. Как правило, газовые и электрические водонагреватели имеют автоматику, позволяющую контролировать температуру в помещении. Большинство твердотопливных котлов не имеют такой функции. Правда, пеллетные печи могут вносить такие коррективы за счет уменьшения подачи воздуха в камеру сгорания. При этом падает КПД и теряется энергия, которую можно использовать в доме. Необходимо остановить нагрев, а через некоторое время запустить его снова.
Пеллетная печь с контейнером Здесь может пригодиться резервуар для воды. Когда печь работает на полную мощность, она обогревает дом и одновременно нагревает воду в баке. Затем он выключается, и собранная горячая вода используется по мере необходимости. Стоит отметить несколько положительных моментов:
- духовка всегда работает на полную мощность с высоким КПД;
- нагревать его нужно реже;
- если вы воспользуетесь еще и трехходовым клапаном, вы обеспечите стабильный микроклимат.
Кроме того, система отопления с тепловым аккумулятором позволяет быстрее нагревать отдельные объекты, например бассейн. Ночью, пока воды не израсходовано много, она нагревается и накапливается, а днем, когда возникает необходимость наполнить бассейн, ее переливают в него. С другой стороны, если это автоматический котел: газовый или электрический и нет необходимости в большом объеме жидкости, покупать дорогую емкость не представляется необходимым.
Высокоэффективная газовая колонка – все, что нужно для вашего дома. Вывод! Прежде чем вы решите купить тепловой аккумулятор, следует определиться с его назначением и необходимостью.
Устройство
Резервуар имеет цилиндрическую форму. Из физики известно, что сферические конструкции лучше всего выдерживают давление. Если самостоятельно сварить буферную емкость прямоугольной формы, да еще и большего размера, то швы не выдержат давления и разойдутся и зальют помещение водой. Кроме того, такие резервуары устанавливаются преимущественно вертикально. Такое расположение помогает лучше разделять горячую и холодную жидкость. Чтобы уменьшить теплопередачу, конструкцию тщательно отделывают утеплителем, поверх которого наносят защитный слой и красят.
Для перемещения больших емкостей к корпусу приваривают крепежные крючки или кольца. Внизу есть опорные ножки. Внутри бака расположены четыре трубы, направленные навстречу друг другу, верхние размещены на небольшом расстоянии друг от друга. Одна пара находится вверху, другая внизу. Верхние трубы наклонены вверх.
Изоляция надежно защищает от теплопотерь.Небольшое расстояние между трубами означает, что поступающая вода не исчезает, а сразу попадает в отводящую трубу, сохраняя прямоток теплоносителя.
Принцип работы
Схема отопления с аккумулятором тепла довольно проста. Нагретый теплоноситель от теплогенератора поступает в верхний патрубок и практически полностью забирается всасывающим патрубком от насоса отопительного контура. Проходя через нагревательные устройства, остывшая жидкость поступает по нижней трубе и смешивается с содержимым, а часть уходит в печь. По мере нагревания контура обратная линия становится горячее, и аккумулятор нагревается. Этот процесс продолжается до тех пор, пока все содержимое не нагреется до определенной температуры.
Затем теплогенератор останавливается. Затем скопившуюся жидкость анализируют. Насос котла останавливается и работает только насос контура. Он берет верхний слой контента и отправляет его на устройства; остывший теплоноситель возвращается обратно, что постепенно снижает температуру до заданного уровня.
После остановки левого насоса анализ проводится через правый. После того как температура упадет до выбранного значения, сработает датчик и запустится водонагреватель. Цикл повторяется.
Подключение (обвязка) теплоаккумулятора к системе отопления
По общему правилу буферный бак подключается к системе отопления параллельно с котлом, поэтому эту схему еще называют трубчатой.
Приведем обычную схему подключения отопительного агрегата к системе отопления с твердотопливным котлом отопления (для упрощения схемы на ней не обозначена запорная арматура, устройства автоматики и контроля и другое оборудование).
Упрощенная схема подключения теплоаккумулятора
На этой диаграмме обозначены следующие элементы:
- Котел.
- Тепловой аккумулятор.
- Отопительные агрегаты (радиаторы).
- Циркуляционный насос в обратной линии между котлом и теплообменником.
- Циркуляционный насос на обратной линии в систему между нагревателями и отопительным оборудованием.
- Теплообменник (аккумулятор) для горячего водоснабжения.
- Теплообменник подключен к дополнительному источнику тепла.
Один из верхних патрубков бака (поз. 2) подключается к выходу котла (поз. 1), а другой подключается непосредственно к питающей магистрали системы отопления.
Одна из нижних труб теплового насоса подсоединяется к входу в котел, а в трубопроводе между ними установлен насос (поз. 4), обеспечивающий циркуляцию рабочей жидкости по кругу от котла к тепловому насосу и наоборот.
Другой нижний патрубок ТА подключается к обратной магистрали системы отопления, где также установлен насос (точка 5), обеспечивающий подачу нагретого теплоносителя к отопительным приборам.
Чтобы обеспечить функционирование системы отопления в случае внезапного отключения электроэнергии или выхода из строя циркуляционного насоса, их обычно подключают параллельно основной магистрали.
В системах с естественной циркуляцией теплоносителя циркуляционные насосы (поз. 4 и 5) отсутствуют. Это существенно увеличивает инерционность системы и в то же время делает ее полностью энергонезависимой.
Теплообменник горячей воды (точка 6) расположен в верхней части теплообменника.
Расположение дополнительного теплообменника (поз. 7) зависит от типа входящего источника тепла:
- для источников высокой температуры (нагревательные элементы, газовый или электрический котел) размещается в верхней части буферной емкости;
- для низкой температуры (солнечный коллектор, тепловой насос) – в нижней части.
Теплообменники, указанные на схеме, являются дополнительными (поз. 6 и 7).
Привязка к котлу
Чтобы схема отопления с тепловым аккумулятором включилась без повреждения топки и дымохода, необходимо внести некоторые изменения. При изменении температуры подающей и обратной магистралей более чем на 20 градусов образуется конденсат, который проявляется в испарении на поверхности котла. В результате снижается теплоотдача, а насыщенный водяным паром выхлопной газ попадает в дымоход и прикрепляет к стенкам частицы несгоревшего материала. Постепенно дымоход засоряется и тяга уменьшается.
На трубах и внешних поверхностях теплогенератора также может образовываться конденсат, что приводит к коррозии металла, поэтому его длительное воздействие недопустимо. Чтобы выйти из этой ситуации, установите трехходовой смесительный клапан. Отличить его от распределительного клапана можно по стрелкам на корпусе или буквам.
Стрелками показаны один вход и два выхода – распределительный тип. Смесительный тип имеет два входа и один выход. Выход направляется в топку, противоположная труба – в буфер, а центральная труба через байпас – на подачу. Чтобы вода циркулировала через этот клапан, насос необходимо разместить ближе к водонагревателю, т.е между клапаном и топкой. Что это даст? Когда печь топится, теплоноситель холодный. Датчик температуры, установленный на подаче, подает сигнал на термоголовку, и она закрывает прямой подвод, оставляя центральный открытым, позволяя жидкости проходить с подачи на обратку, образуя малый круг. Клапан будет оставаться в этом состоянии до тех пор, пока теплогенератор не нагреется.
После этого датчик покажет руководителю, что пора открыть прямой проход и закрыть центральный. Это будет происходить постепенно, так как жидкость, поступающая из аккумулятора, будет холодной, и она не успеет прогреться до нужной температуры. Когда центральный проход практически полностью перекрыт, почти весь теплоноситель попадет в буфер.
На схеме показан этот процесс. Термостатический клапан можно устанавливать на обратку и подачу, если он поворотного типа, если напорный, то только на обратку, чтобы давление на клапан было прямым, иначе он будет дребезжать. В начале отопительного сезона этот процесс займет больше времени, так как вся вода будет ниже 20 градусов, а в процессе эксплуатации она остынет примерно до 40 градусов. В этом случае разница температур на выходе и на входе в котел вряд ли будет сильно отличаться, и он будет нагреваться гораздо быстрее.
Решаем проблему конденсата
Логичным решением проблемы слишком холодной обратной воды является долив горячей воды из водопровода. Это достигается с помощью перемычки и регулируемого трехходового смесительного клапана, установленного на выходе. Клапан должен быть смесительного типа: при достижении заданной температуры он начинает плавно перемещать клапаны в двух соединяемых трубах. Это приводит к постепенному и устойчивому изменению температуры.
Труба теплоаккумулятора: дополнительный контур подмешивания горячей воды в обратку
Холодная вода появляется в обратном трубопроводе в нескольких случаях: при разгоне котла, когда вода в теплоаккумуляторе значительно остыла (после простоя), а котел работает. Давайте рассмотрим, как работает данная схема подключения теплоаккумулятора в обоих случаях. Движение теплоносителя показано на рисунках ниже.
Пока котел не нагреется, теплоноситель полностью холодный. В этом случае трехходовой клапан перекрывает подачу теплоносителя к теплообменнику и он движется по малому кругу (рисунок внизу, рисунок вверху слева). Нагрев происходит быстро, так как воды мало, время образования конденсата минимально. На рисунке предполагается, что трехходовой клапан настроен на температуру 55°C. Пока вода в малом круге не достигнет этой температуры, она продолжает в нем циркулировать.
Когда теплоноситель в малом кольце нагревается до 55°С, клапан перемещает заслонки, и в работу вступает тепловой аккумулятор отопления. В этом случае одновременно протекают три тока (правый рисунок в верхнем ряду):
- маленький, как на первой картинке;
- часть теплоносителя поступает в теплообменник через клапан;
- от теплообменника по обратке, через клапан, к насосу и в теплообменник котла (третий контур).
Все остается в этом положении до тех пор, пока охлаждающая жидкость в бачке не нагреется до заданной температуры (в данном случае 55°С).
Как работает трехходовой смесительный клапан в схеме с ТА
Когда температура в баке достигает 55°С, трехходовой клапан отсекает примеси. Жидкость движется по большому кругу (нижний рисунок):
- подача – без выхода на клапан – на ТА;
- обратный поток – через клапан, к насосу, в котел.
В таком состоянии все работает до тех пор, пока горит топливо. Для обеспечения комплектности трубопровода к тепловому аккумулятору добавим элементы управления – на подающем трубопроводе установлена группа безопасности: манометр, предохранительный (аварийный) клапан сброса давления, автоматический воздушный клапан. Для установки аварийного клапана в некоторых котлах предусмотрены специальные штуцеры. В противном случае аварийный клапан с остальными компонентами устанавливается сразу на выходе из котла – перед первой веткой.
Итоговое изображение трубы ТА со стороны котла (группа безопасности не нарисована, она находится на подаче после котла)
Также устанавливается расширительный бак мембранного типа. Он будет поглощать лишнюю воду по мере расширения (жидкости увеличиваются в объеме при нагревании). К котлу подключили тепловой аккумулятор для отопления. На этом подключение теплоаккумулятора со стороны котла завершено.
Связь буфера с контуром
Аккумулятор тепла также можно подключить к системе отопления через трехходовой клапан. Все зависит от потребностей схемы. Если радиаторы оснащены двухходовыми клапанами и способны сами регулировать теплоотдачу, а кроме них нет других дополнительных теплообменников, то трехходовой клапан не требуется. При наличии хотя бы одного нерегулируемого устройства необходимо наличие элемента управления или это устройство должно быть автоматизировано.
Регулировка контура осуществляется с помощью настенного датчика температуры, если решено установить регулирующий клапан, то его монтируют на подающей линии. В этом случае после буфера идет насос, затем подводящая трубка к термостату, выпускная и питающая магистраль. Центральный выход подключается через байпас к обратной линии. Головка термостата отрегулирована на рабочую температуру охлаждающей жидкости. Он должен иметь внешний датчик температуры, его размещают за теплообменником, например ТЭНом или обраткой.
Пока система нагревается, прямой проход открыт и все тепло уходит к нагревателям. Как только появляется избыточное тепло, термоголовка закрывает прямой проход и выпускает жидкость по обходному пути через байпас в буфер. После того, как буфер нагреется, печь или котел отключится и питание будет поступать от теплового аккумулятора. По мере остывания батареи будет происходить обратный процесс: прямой проход будет открываться все больше, а центральный закрываться. Распределительный клапан может быть размещен на обратной линии и управлять контуром. Тогда схема будет такая: на подаче стоит насос, а на обратке трёхходовой клапа.
н.
Цвета наглядно показывают процесс регулирования.Центральный выход соединен с подающей трубой через байпас перед входом насоса. Нормальное рабочее состояние: вход термостата должен быть подключен к насосу через цепь, а выходы – к тепловому аккумулятору и входу насоса. Можно использовать и смесительного типа, но его центральный выход в этом случае будет играть роль прямого прохода.
Сравнение популярных моделей
Многие отечественные и зарубежные производители выпускают теплоаккумуляторы. Вот сравнительная таблица некоторых российских и зарубежных моделей мощностью 500 л.
Мануфактурная страна | Швеция | Германия | Бельгия | Германия | Россия | Россия |
Объем бака, л. | 500 | 500 | 500 | 500 | 500 | 500 |
Высота и т д | 1757 г | 1946 год | 1790 г | 1590 г | 2000 г | 1500 |
Диаметр и т д | 750 | 597 | 650 | 760 | 700 | 650 |
Вес (кг | 145 | 115 | 150 | 120 | 165 | 70 |
Максимальное рабочее давление, бар | 6 | 3 | 5 | 3 | 6 | 3 |
Максимальная рабочая температура, °С | 95 | 95 | 90 | 95 | 90 | 90 |
Подключение к горячей воде | вариант | нет | нет | нет | нет | вариант |
Дополнительное отопление | вариант | нет | вариант | нет | нет | Нагревательный элемент 1,5 кВт |
Ориентировочная стоимость, руб. | 43 200 | 35 100 | 53 200 | 62,700 | 28 500 | 55 800 |
Из этой таблицы наглядно видно, что цена накопительного бака для отопления примерно с одинаковыми параметрами может лежать в довольно широком диапазоне.Стоимость зависит в основном от материала (углеродистая или нержавеющая сталь), его формы (обычная или кольцевая), типа а также наличие дополнительных опций или возможностей по их установке.
Общая схема и рекомендации
Система отопления с водяным аккумулятором тепла отличается от обычной тем, что имеется гидравлическое разделение. В процессе нагрева емкость является потребителем; чтобы нагрев происходил в других тепловых агрегатах, необходимо создать избыточное давление на подающем трубопроводе. С другой стороны, при большой мощности на циркуляционном насосе будет захватываться больше охлажденной жидкости, так как горячая жидкость не успеет вытечь.
Насос R1 можно установить чуть мощнее, чем R4, но не наоборот. Отсюда делаем вывод: трубы, входящие и выходящие из буфера, должны иметь одинаковый диаметр, располагаться на одной высоте, на подающей линии они также должны располагаться как можно ближе, а подающий и распределительный насосы иметь одинаковые параметры. Не стоит делать из контейнера коллектор – сделайте несколько выходов для разных потребителей. Температура внутри резервуара резко меняется; даже при полностью прогретом баке верхний и нижний слои могут различаться на десятки градусов.
Конечно, если танк небольшой, эта разница не так очевидна. По этой же причине не следует устанавливать водонагреватель, который используется для принятия душа и мытья посуды. Высокие температуры возникают не так быстро и держатся сравнительно недолго. При этом расход должен быть относительно небольшим. Для семьи из нескольких человек необходимо составить график, кто и когда может принимать душ, но не должен пользоваться раковиной. Поэтому лучше установить отдельный водонагреватель. Дополнительные рекомендации в этом видео.
В магистрали постепенно скапливается грязь. Под действием силы тяжести он оседает в самых низких местах, поэтому дно теплоаккумулятора всегда грязное. Из-за этого обратные трубы необходимо поднять на некоторое расстояние от самой нижней точки. По этой же причине после накопительной емкости устанавливается шламоуловитель или очистительный фильтр. При использовании трехходового клапана рекомендуется очистить его перед использованием. Трубы укладываются после накопительной емкости обычным способом. При наличии второго этажа устанавливают тройник и направляют ответвления по первому и второму этажам. Коллектор для теплого пола также устанавливается в нужном месте. При расчете расширителя необходимо учитывать емкость буфера.
Что учитывать при покупке
Выбор теплоаккумулятора для отопления
Выбирая тепловой аккумулятор для индивидуального отопления дома, необходимо учитывать объем бака и его технические параметры, которые должны соответствовать параметрам котла и всей системы отопления.
К ним относятся, в частности:
- Габаритные размеры и масса устройства, обеспечивающие возможность установки. Если в доме невозможно найти подходящее место для резервуара необходимой емкости, можно заменить резервуар несколькими буферными резервуарами меньшего размера.
- Максимальное давление рабочей жидкости в системе отопления. От этой величины зависит форма буферной емкости и толщина стенок. При давлении в системе до 3 бар форма бака не имеет особого значения, но если это значение возможно увеличить до 4-6 бар, необходимо использовать емкости тороидальной формы (со сферическими крышками).
- Предельно допустимая температура рабочей жидкости, на которую рассчитан ТА.
- Материал для накопительного бака системы отопления. Обычно они изготавливаются из мягкой углеродистой стали с влагостойким покрытием или нержавеющей стали. Контейнеры из нержавеющей стали обладают высочайшими антикоррозионными свойствами и долговечностью в эксплуатации, хотя и стоят дороже.
- Наличие или возможность установки:
- электрообогреватели (обогреватели);
- встроенный теплообменник для подключения к системе горячего водоснабжения, что обеспечивает подачу горячей воды в дом без дополнительных водонагревателей;
- дополнительные встроенные теплообменники для подключения к другим источникам тепла.
Подключение ТА к потребителям
С другой стороны, бак для хранения тепла должен быть подключен к системе отопления. Если подключаем только радиаторы, то все просто – от одного из верхних отводов к подающему идет труба, а к нижнему подключаем обратку. Но в этом случае радиаторы могут перегреться. Когда вода в баке нагревается до температуры выше 60°С, это может быть опасно, а температура может достигать 90°С и даже выше. Если прикоснуться к таким горячим радиаторам, велика вероятность получить серьезный ожог. К тому же в комнате явно будет тепло.
Подключение радиаторов
Во избежание подачи слишком горячей охлаждающей жидкости установите еще один трехходовой смесительный клапан. Схема работает так же, как описано выше. На регуляторе выставляем необходимую температуру, например 50°С. Как только теплоноситель в подаче нагреется, клапан откроет подачу воды из обратки.
Одним из преимуществ установки теплоаккумулятора является возможность приготовления горячей воды в той же емкости (среднее изображение на рисунке ниже). Для этого в бак встраивают теплообменник или емкость. Выход подключается к гребенке подачи горячей воды.
Схемы обвязки буферного бака со страницы системы отопления
Так как в этом случае также возможен перегрев, то и здесь необходим смесительный узел. Вам просто нужно добавить холодную водопроводную воду. Данное устройство реализовано с помощью еще одного трехходового смесительного клапана. Подключаем выход от водопровода холодной воды к трехходовому смесителю горячей воды. Чтобы горячая вода не попадала в гребенку холодной воды при отсутствии горячего водоснабжения, на подающей линии от горячего водоснабжения устанавливаем обратный клапан.
Такая система труб теплоаккумулятора имеет существенный недостаток: когда не используется горячая вода, вода в трубах остывает. Чтобы «получить» горячую воду, достаточно просто вылить остывшую воду в канализацию. Это неудобно, так как приходится ждать и это неэкономично. Для решения проблемы проводится обратка от последней точки анализа, где установлен циркуляционный насос. Эта схема называется рециркуляцией. Пока кран нигде не открыт, вода течет по кругу. Это означает, что из всех кранов постоянно течет горячая вода. Обратите внимание на установку обратных клапанов – они необходимы для работы контура.
Подключение теплоаккумулятора индивидуального отопления со всеми функциональными элементами и арматурой
Для завершения схемы необходимо также определиться с местом установки фурнитуры. Это автоматические воздухоотводчики, которые устанавливаются в самых высоких точках системы. Также необходима запорная арматура. Их устанавливают вблизи каждого основного функционального узла, чтобы при необходимости можно было перекрыть краны и снять оборудование для ремонта или обслуживания.
Теплоаккумулятор в системе с твердотопливным котлом
В настоящее время аккумуляторы тепла чаще всего используются в системах отопления с твердотопливными котлами. Характерной особенностью твердотопливных котлов является то, что оптимальный режим их работы связан с полным сгоранием топлива, т.е достигается за счет работы на максимальной мощности. В противном случае в результате неполного сгорания топлива образуются токсичные газы, засоряются теплообменные поверхности внутри котла, в дымоходе появляется сажа, что приводит к ухудшению работоспособности и даже выходу котла из строя, что небезопасно для самого котла. Дом и его жители.
Поэтому лучше всего, когда котел работает на полную мощность. Этот режим вполне оправдан в холодное время года, но большую часть года система отопления дома просто не нуждается в получаемом избыточном количестве тепла – будет слишком жарко. Если у вас нет теплоаккумулятора, единственный вариант – «обогреть улицу», т е открыть окна. Это и дорого, и неэффективно.
Именно поэтому в систему отопления встроен буферный бак – он забирает лишнюю тепловую энергию, которая в противном случае просто бы тратилась впустую, чтобы ее потом можно было использовать по назначению, не тратя на нее топлива!
Вкратце, система отопления с твердотопливным котлом и тепловым аккумулятором работает так. Во время работы твердотопливный котел не только подает нагретый теплоноситель в систему отопления дома, но и подогревает его в баке теплоаккумулятора. После того как котел перестает работать, дом соответственно начинает остывать. В этот момент датчик температуры воздуха или датчик температуры теплоносителя в системе отопления подает сигнал на включение циркуляционного насоса, который подает накопленный в баке теплоаккумулятора теплоноситель в систему отопления дома.
Система отопления с твердотопливным котлом и тепловым аккумулятором.
При повышении температуры воздуха (теплоносителя) до заданного значения датчик отключает насос и подача тепла прекращается. Температура теплоносителя в баке немного падает, потому что часть энергии передавалась в систему отопления. Следует отметить, что благодаря хорошей теплоизоляции теплоаккумулятора теплоноситель, находясь внутри бака, остывает очень медленно. Циклы включения и выключения насоса продолжаются до тех пор, пока температура теплоносителя в теплоаккумуляторе не останется выше, чем в системе отопления. И дом не остынет.
Эксперты по-разному оценивают экономический эффект от установки теплоаккумулятора. Этот эффект зависит от многих факторов, некоторые из которых будут рассмотрены ниже. В среднем она варьируется от 20%, т.е экономится каждые 5 рублей. Отметим, что аккумулятор тепла особенно эффективен в низкий сезон с его частыми колебаниями температуры.
И вот еще одна полезная особенность теплоаккумулятора – он не только повышает безопасность дома и экономит деньги, но и дарит комфорт. Во-первых, с появлением в вашем доме буферной емкости вам придется гораздо реже загружать топливо в котел. Если вы все правильно рассчитали и установили, если ваш дом имеет хорошую теплоизоляцию, то с помощью теплоаккумулятора вы сможете обогревать свой твердотопливный котел не несколько раз в день, а до одного раза в 2 дня.
Во-вторых, тепловой аккумулятор способен сглаживать «скачки температуры», связанные с охлаждением теплоносителя в системе отопления, поскольку эта система становится более устойчивой и инерционной. В-третьих, это помогает упростить обслуживание твердотопливного котла и даже увеличить срок его службы. В-четвертых, с помощью теплоаккумулятора можно дополнительно обеспечить дом горячей водой, однако эта функция доступна не во всех моделях.
Расчет объема емкости
Как рассчитать объем теплоаккумулятора
Основным параметром при покупке буферной емкости для твердотопливного котла, а также при изготовлении устройства самостоятельно является емкость теплового аккумулятора, которая напрямую зависит от мощности котла отопления.
Существуют различные методы расчета, основанные на определении способности твердотопливного котла нагреть необходимый объем рабочего тела до температуры не ниже 40 °С за время сгорания полной загрузки топлива (приблизительно 2-3,5 часа).
Соблюдение этого условия позволяет добиться максимальной эффективности котла при максимальной экономии топлива.
Самый простой метод расчета означает, что один киловатт мощности котла должен соответствовать как минимум 25 литрам объема подключенной к нему буферной емкости.
Таким образом, при мощности котла 15 кВт емкость накопительного бака должна быть не менее: 15*25=375 литров. В этом случае лучше выбирать емкость с запасом, в данном случае – 400-500 литров.
Есть и такая версия: чем больше емкость бака, тем эффективнее будет работать система отопления и тем больше топлива вы сэкономите. Однако этот вариант накладывает ограничения: наличие свободного места в доме для установки большого теплоаккумулятора, а также технические характеристики самого котла.
Объемы теплоносителя имеют верхний предел: не более 50 литров на 1 кВт. Таким образом, максимальный объем накопительного бака при мощности котла 15 кВт не должен превышать: 15*50=750 литров.
использование теплообменника объемом 1000 л и более для котла мощностью 10 кВт, очевидно, приведет к дополнительным расходам топлива на нагрев такого объема рабочего тела до необходимой температуры.
Это приведет к значительному увеличению инерционности всей системы отопления.
Чтобы обеспечить свою домашнюю котельную экологически чистым топливом, рекомендуем научиться делать топливные брикеты своими руками.
Твердотопливные котлы сложнее перевести на автоматический режим работы. Интеллектуальные электрические устройства, такие как модуль GSM, помогают сделать систему отопления более или менее саморегулируемой. Перейти к описанию.
Как выбрать нужный теплоаккумулятор
Для начала необходимо рассчитать объем теплоаккумулятора. Это важно, поскольку габаритные размеры буферной емкости зависят от объема. Следует помнить, что все равно нужно найти «правильное» место в доме, чтобы сначала через дверные проемы достать тепловой аккумулятор значительной ширины и высоты, а затем установить его рядом с твердотопливным котлом, что чаще всего и происходит в упражняться. Конечно, точные расчеты может сделать только специалист, потому что. для этого нужно учитывать множество специфических факторов, но в любом случае нужно примерно понимать, какую буферную емкость вы покупаете.
Теплоаккумулятор Эван ГТВ 500-1,5 имеет размеры 1665 х 743 х 743 мм и весит 180 кг.
Объем теплоаккумулятора напрямую зависит от мощности твердотопливного котла. Существует несколько методов предварительного расчета, основанных на определении способности твердотопливного котла нагреть необходимый объем рабочего тела до температуры не ниже 40°С при сгорании полной загрузки топлива, т.е примерно за 2-3 часа. Считается, что таким образом достигается максимальная эффективность котла при максимальной экономии топлива.
Но как правило, для начала можно воспользоваться следующей методикой расчета: 1 кВт мощности котла на твердом топливе должен соответствовать не менее 25 л, но не более 50 л объема подключенного к нему теплоаккумулятора.
Таким образом, при мощности котла 15 кВт емкость теплоаккумулятора должна быть не менее: 15*25=375 литров. И не более 15*50=750 литров. Лучше выбирать с запасом, т е примерно 400-500 литров.
В целом производители термоаккумуляторов предлагают продукцию разного объема – от 40 до 10 000 литров. Обратите внимание на следующее! Теплоаккумуляторы емкостью более 500 литров могут не поместиться в дверной проем вашего дома.
Затем вам предстоит определиться с типом теплоаккумулятора.
Использование естественной циркуляции
Некоторые обеспокоены проблемой отключения электроэнергии. Автоматическая система отопления с тепловым аккумулятором или без него включает в себя насосы. Понятно, что газовый и электрический котел останавливается сам по себе, но что делать с плитой, в которую засыпан уголь, она горит долго, и просто потушить ее не получится. Вот несколько советов о том, как решить эту проблему.
Что можно сделать, чтобы обеспечить естественное кровообращение? Прежде всего, следует учитывать частоту отключений электроэнергии и их продолжительность. Самый простой и дешевый способ – купить источник бесперебойного питания для компьютера. Они выпускаются разной мощности и могут обеспечить работу двух электронасосов в течение нескольких часов. Для увеличения времени работы также можно подключить автомобильный аккумулятор. Затраты на материалы будут существенно меньше, чем на переделку всей системы.
Если вы все же хотите использовать гравитацию, необходимо использовать трубы с низким гидравлическим сопротивлением, которое зависит от диаметра. Минимальный внутренний диаметр должен составлять 50–70 мм. Если выходные патрубки в печном котле будут меньше этой величины, ничего не получится. Для запуска циркуляции, с одной стороны, нужен вертикальный стояк, с другой – он не должен быть слишком высоким.
Стояк работает как своеобразная «ледяная горка», по которой нужно подняться вверх, а затем скатиться вниз. Если стояк будет низким, скорость циркуляции будет низкой, а если высокой, то нагретая вода не успеет достичь верхней точки до закипания котла. Кроме того, входящие в систему клапаны, коллекторы и выпускные трубы только увеличивают гидравлическое сопротивление, замедляя циркуляцию. Вывод очевиден: гравитационный метод не работает в сложных системах.
Какой тип теплоаккумулятора вам подходит
Тип зависит от ваших потребностей, т.е зависит от того, как именно вы хотите его использовать. Существует 4 традиционных типа термоаккумуляторов:
- Простой кузовной аккумулятор для подключения к единому источнику тепла;
- Буферный бак для одновременного подключения нескольких источников тепла, например твердотопливного отопительного котла и солнечного коллектора. От предыдущего типа отличается наличием нижней катушки;
- Тепловой аккумулятор с водогрейной батареей предназначен как для отопления, так и для производства горячей воды в проточном режиме;
- Тепловой аккумулятор с внутренним баком для горячего водоснабжения (конструкция «бак в баке») применяется как для аккумулирования тепла в системе отопления, так и для приготовления и хранения горячей воды для бытовых нужд.
«Выбор теплоаккумулятора зависит от целей, которые призвана решить система отопления. Это может быть отопление здания или обеспечение отоплением и горячей водой. В первом случае может использоваться обычный утепленный бак, во втором речь идет об агрегате с различными встроенными теплообменниками.
При выборе теплоаккумулятора необходимо учитывать тип основного источника тепла и его количество в системе теплоснабжения. Важными факторами также являются мощность обогревателя и расход тепла в час».
Кроме того, тепловой аккумулятор также может быть оснащен одним или несколькими ТЭНами для автономного подогрева воды при необходимости.
Цена теплоаккумулятора зависит от объема, типа, а также дополнительных опций и, конечно же, марки производителя.
Несколько слов о производителях термоаккумуляторов. Российский рынок предлагает множество моделей как от отечественных, так и от зарубежных производителей. Среди наиболее зарекомендовавших себя продуктов можно выделить продукцию шведской компании NIBE (в России предлагает Evan), итальянских Cordivari и TML, немецких Wolf и Wespe Heizung и финского бренда Jaspi.
Окупаемость
В предыдущих подрубриках мы говорили о емкости 100-300 литров. Этот объем – лишь небольшое подспорье для водонагревателя. Ощутимую помощь оказывают бочки по 1–2 тонны. И вот здесь возникают трудности:
- как внести его в комнату;
- где вы найдете нужное место;
- выдержит ли фундамент такую нагрузку.
В таблице ниже указаны размеры, вес определяется объемом контейнера и примерным весом.Такой резервуар стоит около 80 000 норвежских крон плюс дополнительное оборудование ок. 100 000, без учета работы. Оплатить его можно только электрокотлом и ночным тарифом: разница между дневной и ночной ценой должна составлять не менее 3-4 рублей. Идея в том, что водонагреватель работает только с ночным тарифом, а запасает энергию на весь день. Для этого электрокотел должен быть достаточно мощным, чтобы за ночь прогреть буфер и обогреть дом, и даже повысить температуру теплых полов на первом этаже на 3 градуса. Тогда этого будет достаточно для передачи тепла в течение дня. Как происходит расчет показано в этом видео.
Но как бы они ни старались выиграть за счет ночного тарифа, без экономии тепла экономии не будет. Даже если котельная находится в доме, необходимо утеплить трубы. В котельной уже достаточно источников тепла, и лишнее тепло уйдет быстрее. Самые горячие трубы будут идти от печи к резервуару-хранилищу; их можно нагревать до 120 градусов, поэтому этот зазор можно соединить только с металлом. Для них можно использовать резиновую изоляцию. Это недешево, но со своей задачей справится хорошо.
Куда поставить циркуляционный насос
В большинстве схем обвязки теплового аккумулятора циркуляционным насосом его размещают в обратном трубопроводе перед котлом. В обратке — потому что здесь температура ниже, но можно и в подачу поставить. Современные насосы рассчитаны на перекачивание охлаждающей жидкости температурой до 110°C, поэтому здесь они хорошо справляются. Второй момент: при установке на подаче насос не будет создавать дополнительного давления на теплообменник, что продлит срок его службы.
В любом случае при установке циркуляционного насоса на подаче или обратке возможность естественной циркуляции отсутствует. То есть, если произойдет сбой в подаче электроэнергии, циркуляция прекратится и котел неизбежно закипит. Чтобы этого избежать, устанавливают четырехходовой клапан, с помощью которого перегретая вода сбрасывается в канализацию и дозаправляется холодной водой из системы холодного водоснабжения. Таким образом организуется аварийное охлаждение теплообменника и предотвращается закипание теплоносителя.
Способ избежать перегрева теплоносителя в котле
Обратите внимание, что такое расположение может быть реализовано только на стальных или медных теплообменниках. С чугуном — нельзя. Под воздействием холодной воды они могут треснуть.
Есть другой способ. Он более бережен к теплообменнику (также подходит для чугуна) и требует меньше материалов. Можно сделать соединение котла с тепловым аккумулятором отопления для поддержания естественной циркуляции. В этом случае при отключении электропитания котел не закипит – он продолжит нагревать воду в емкости.
Для поддержания естественной циркуляции теплоносителя насос установлен в отдельном, специально спроектированном контуре. Для работы контура в контуре установлен лепестковый обратный клапан большого сечения.
Таким образом, естественная циркуляция сохраняется даже при отсутствии электроснабжения
Когда циркуляционный насос не работает, он перепускает поток теплоносителя из теплообменника. При работе циркуляционного насоса давление поддерживает клапан и охлаждающая жидкость течет через насос. К насосу идет труба диаметром не менее одного дюйма. Только в этом случае можно сохранить естественную циркуляцию.
Читайте также: Теплоизоляция для труб отопления на открытом воздухе: виды, монтаж, расчет