Бойлер косвенного нагрева как теплоаккумулятор: Хочу теплоаккумулятор с бойлером — как сэкономить? ~ статьи рубрики Теплоаккумуляторы на сайте цены в магазине «Дом Котлов» – сравнение теплоаккумулятора и бойлера косвенного нагрева

Содержание

сравнение теплоаккумулятора и бойлера косвенного нагрева

Бывают так же буферные емкости с одним теплообменником и буферные емкости с двумя теплообменниками. Аккумулирующие емкости с одним змеевиком делятся на бочки с нижним теплообменником и бочки с верхним теплообменником. Нижний теплообменник используется в основном для догрева емкости от другого источника тепла. Верхний теплообменник может использоваться так же для догрева, а может применяться для  приготовления горячей воды для технических нужд в протоке. Имеется в виду, что верхний теплообменник подключается к водопроводу и когда вода циркулирует через теплообменник, она нагревается от горячей воды находящийся в бочке. Таким образом получается принцип проточного водонагревателя.  Аккумулирующая емкость может работать как и на догрев, так и на приготовления ГВС одновременно.

Примеры схем подключения теплоаккумулятора без теплообменника, с одним змеевиком и 2-мя змеевиками соответственно:

Бойлер косвенного нагрева, это емкость в защитном, термоизоляционном кожухе, для приготовления и осуществления горячего водоснабжения. Бойлер не прямого нагрева так же является накопительным, но отличие от обычного электрического бойлера состоит в том, что он не только может нагревать воду при помощи встроенного электро ТЭНа, но так же и с помощью других источников тепла благодаря встроенным теплообменникам. Косвенные бойлеры бывают с одним теплообменником и двумя теплообменниками.  Соответственно можно подключить один нагревательный прибор или два.

 

Бойлер косвенного нагрева подключается в существующую систему водоснабжения, как и любой накопительный бойлер. Внутри емкости находится один или два теплообменника, которые подключаются к газовому котлы, твердотопливному котлу, электрическому котлу, тепловому насосу или солнечным коллекторам. Источник тепла, нагревая теплоноситель, прогоняет его по теплообменнику и тем самым осуществляет нагрев воды, косвенным методом, в бойлере. Таким образом теплоноситель осуществляет две функции: отопление системы и нагрев воды в бойлере. 

В случае, когда источник тепла не используется, а приготовить горячую воду необходимо, используется электрический ТЭН. Он встраивается в бойлер непрямого нагрева и является автономным. Его можно включать в любой момент.

Примеры схем подключения косвенного водонагревателя:

Подведем итоги и выделим главное из выше сказанного.

Отличия бойлера косвенного нагрева и буферной емкости: 

  1. Бак аккумулятор используется как резервуар в системе отопления, а бойлер косвенного нагрева готовит горячую воду
  2. Бойлер косвенного нагрева подключается к водопроводу,а теплообменники подсоединяются к источникам тепла ( газовый котел, электро котел, твердотопливный котел и т.д.), которые и нагревают воду в бойлере. Бак аккумулятор подключается к источнику тепла ( газовый котел, электро котел, твердотопливный котел и т.д.), а к теплообменникам подключают либо еще один источник тепла, либо водопровод( к верхнему змеевику) и получают горячую техническую воду. Таким образом вода в бойлере косвенного нагрева греется накопительным способом, а через буферную емкость в проточном режиме.
  3. Бойлер косвенного нагрева и бак аккумулятор можно использовать как совместно в одной системе, так и в отдельности.
  4. И в бойлер и в теплоаккумулятор можно устанавливать электрический ТЭН для догрева.

Компания «SKR-Group» имеет большой опыт в монтаже и подборе необходимого оборудования для котелен ( котлы, бойлеры, тепловые насосы, солнечные коллектора и пр.), систем отопления и водоснабжения, климатической технике. Сможем полностью рассчитать и предоставить смету по материалам и работам для квартир, коттеджей, загородных домов и т.д. Осуществляем монтаж газового котла, теплового насоса, гелиосистем и другого отопительного оборудования не только по Днепру и области, но и в других регионах. Несем гарантию и ответственность за проделанную нами работу.

 

 

Чем отличается теплоаккумулятор от бойлера косвенного нагрева

Внимание домовладельцев к улучшению эффективности работы системы отопления постоянно растет. Но простой замены старого котла на новый, более качественный, недостаточно. Пользу принесет установка теплоаккумуляторы и бойлеры косвенного нагрева.

Что такое теплоаккумулятор?

Теплоаккумулятор или буферный бак представляет собой вертикальную накопительную стальную емкость цилиндрической формы, наполненную теплоносителем. Теплоаккумулятор монтируют поблизости от генератора тепла и используют для накопления тепловой энергии, а затем для ее расходования по мере необходимости.

Проще говоря, это большой бак-термос, служащий для накопления нагретой воды. Позже ее можно использовать для подачи в систему отопления. Это дает котлу возможность «отдохнуть», а хозяину дома – сократить затраты на отопление. 

Принцип работы теплоаккумуляторов довольно прост. Тепловая энергия, полученная при работе генератора тепла (например, котла того или иного вида), поступает в буферную емкость и нагревает находящийся в ней теплоноситель (воду или незамерзающую жидкость). При достижении заданного уровня температуры теплоаккумулятор начинает делиться теплом с отопительной системой и, таким образом, сам становится источником тепловой энергии для дома. 

Конструктивно теплоаккумуляторы разных производителей практически не отличаются друг от друга. Их, прежде всего, подбирают по объему бака – с учетом мощности котла, особенностей системы отопления, требуемой отдачи.
Теплоаккумулятор и бойлер косвенного нагрева

Чем отличается бойлер косвенного нагрева

Теплоаккумулятор можно использовать не только для отопления, но и в качестве бойлера косвенного нагрева (так называют бойлер без встроенного ТЭНа, который не может нагревать воду самостоятельно) для горячего водоснабжения (ГВС). Во втором случае теплоаккумулятор должен быть обеспечен дополнительной емкостью для ГВС и встроенным теплообменником.

Теплоаккумулятор, работающий только для целей отопления, может обойтись без встроенного теплообменника. Но лучше приобрести модель с ним. Тогда агрегат будет работать более надежно в течение долгого времени. Большинство производителей устанавливают спиралевидный теплообменник, состоящий из нескольких витков гладкой или гофрированной трубы, выполненной из нержавеющей стали. 

разновидности теплоаккумуляторов

Теплоаккумулятор в системе отопления

К одному теплоаккумулятору можно подключить несколько источников и несколько потребителей тепловой энергии. Например, на входе – газовый, твердотопливный или электрический котел, тепловой насос или солнечный коллектор. На выходе – трубы к радиаторам отопления и к водяному теплому полу. Обязательное условие для этого – соответствующее количество входных и выходных патрубков в приборе. 

Буферный бак в системе горячего водоснабжения

Теплоаккумуляторы можно использовать для покрытия пиковых нагрузок в потреблении горячей воды, с которыми не справляется накопительный бойлер. Важное условие при этом – наличие в теплоаккумуляторе встроенного бака. Лучше выбирать модели, где бак выполнен из нержавеющей стали. Но подойдет и бак, изнутри покрытый эмалью, пригодный с точки зрения санитарно-гигиенических требований.

Повысить эффективность нагрева позволяет наличие электрического ТЭНа, который поднимает температуру воды в ситуациях, когда накопленного тепла не хватает. Также значение имеет качество теплоизоляции буферной емкости и, как следствие, снижение потерь тепла. Обязательными в данном случае являются дренажный кран в нижней точке теплоаккумулятора и сетчатый фильтр на входном трубопроводе.

Система отопления частного дома

Теплоаккумулятор с функцией ГВС – обеспечение ГВС при помощи теплоаккумулятора.

НЕЧАЯННАЯ РАДОСТЬ

Если вашему дому (производству, магазину, складу) не посчастливилось быть подключенным к централизованному горячему водоснабжению, то есть масса способов справиться с этим неудобством. Водонагреватели проточные, накопительные, косвенные, электрические и газовые – на рынке всегда найдется подходящий вариант и мы уже не мало материалов посвятили теме выбора способа приготовления горячей воды для бытовых нужд. Сегодня в центре нашего внимания способ для «продвинутых» пользователей– обеспечение ГВС при помощи теплоаккумулятора.

Бак или змеевик

Конечно, основное предназначение теплоаккумулятора в другом: накапливать тепло, чтобы максимально эффективно использовать имеющийся источник тепла. Но продвинутые умы решили, что этого недостаточно, и с бочки, наполненной горячим теплоносителем, можно получить дополнительный бонус. Так в теплонакопителе помимо основного бака появился бак для приготовления горячей воды. В бак для ГВС, который расположен внутри основной емкости с горячим теплоносителем, подается холодная бытовая вода, которая нагревается за счет температуры теплоносителя нагревается. В ассортиментном ряду ЭВАН теплонакопители с баком для ГВС представлены теплонакопителем BUZ. В моделях BUZ …-92 в бак ГВС подведен ещё и змеевик, что позволяет нагревать бытовую воду не только за счет энергии теплоносителя в баке, но и за счет подключения дополнительного источника энергии. Наиболее распространенное использование такого решения – подключение к змеевику бака ГВС солнечного коллектора. Однако, на усмотрение владельца, источник может быть любым.

Теплоаккумулятор с функцией ГВС, реализованной по принципу «бак в баке», не единственное возможное решение. «ЭВАН» предлагает приборы, где для приготовления горячей воды используются змеевики. В змеевик ГВС, расположенный внутри бака аккумулятора, подается холодная бытовая вода, которая, проходя по змеевику, также нагревается за счет саккумулированного в баке горячего теплоносителя. Оборудованные змеевиками ГВС теплонакопители могут вырабатывать горячую воду в режиме проточного водонагревателя. По такому принципу сконструированы теплонакопители OVALI, GTV и GTV Teknik. Производительность змеевиков варьируется от 20 до 150 литров в минуту. Под заказ можно установить змеевики разной мощности в разные модели. Чтобы обеспечить высокую мощность и скорость нагрева, модели OVALI и GTV Teknik оборудованы двумя змеевиками, которые могут соединяться последовательно – первый, так называемый змеевик преднагрева, расположен в нижней части бака. Второй – в верхней.

Плюс-минус дельта

У любого способа водонагрева есть свои плюсы и минусы. Посмотрим, чего больше при приготовлении горячей воды при помощи теплонакопителя.

Первый и на наш взгляд единственный минус заключается в ограниченной температурной дельте, на которую можно нагреть в оду. Дельта эта обычно не превышает45°С, то есть, получить кипяток не получится. Это является некоторым ограничением, особенно если речь идет о приготовлении горячей воды для техпроцессов, где требуются высокие температурные параметры. В большинстве же случаев, в частности, для бытового использования, температуры получаемой горячей воды – 40-60°С — вполне достаточно.

Преимущество, как ни удивительно, тоже в дельте! Но другой – в разнице между температурой теплоносителя в баке и бытовой воды в змеевике. Она, эта дельта, практически постоянна, и, следовательно, постоянна мощность и производительность змеевика (при условии дозарядки бака необходимой мощностью от внешнего источника тепла). Для сравнения в косвенных водонагревателях картина совсем иная. Там конструктивно всё наоборот: в змеевике — теплоноситель, в баке — бытовая вода. Когда в баке вода холодная, разница температур воды и теплоносителя большая, нагрев происходит быстро и с высокой мощностью. Но по мере роста температуры воды в баке, мощность нагрева снижается в разы. Подробно мы писали об этом в предыдущем номере нашего журнала. Так вот, теплонакопитель со змеевиком ГВС этого недостатка лишен. Его мощность и производительность стабильна, и для ряда проектов это предпочтительно.

В обход ограничений

Но основное преимущество приготовления горячей воды теплонакопителем со змеевиком ГВС состоит в гибкости этого решения. Увы, действительность такова, что выбирать прибор для ГВС зачастую приходится при наличии каких-либо ограничений. Например, для работы проточного электроводонагревателя нужна большая электрическая мощность, которая не всегда имеется на объекте. Накопительные водонагреватели требуют наличия достаточного места, а мощность установленных в них ТЭНов чаще всего невелика. С одной стороны это помогает обойти имеющиеся ограничения по мощности, но с другой, снижается скорость нагрева.

Линейка теплонакопителей со змеевиками ГВС позволяет сделать выбор с учетом существующих ограничений. Например, если имеющейся мощности недостаточно, то компенсировать это можно, установив теплонакопитель большого объема. За счет большого количества саккумулированной энергии можно получить большой объем горячей воды. И наоборот, если мощности достаточно, то можно работать с аккумулятором маленькой емкости, не теряя при этом в производительности ГВС.

Нагляднее всего это проиллюстрирует расчет. Для упрощения примем, что теплонакопитель работает только на приготовление ГВС.

Если мы хотим нагреть холодную бытовую воды до 40С, то 500-литровый бак, наполненный теплоносителем температурой 80С, способен передать для нагрева воды количество энергии, определяемой по формуле

Q=m*c*ΔT=500*0,001163*(80-40)=23,26 кВт•ч, где

m – масса воды; в нашем примере m=500 кг.

c –удельная теплоемкость воды; величина постоянная, с =0,001163

ΔT – разница температур; в данном случае, это разница между температурой теплоносителя и температурой, до которой мы хотим нагреть воду.

Если теплонакопитель оснащен змеевиком производительностью 25 л/мин, а холодная вода нагревается с 5 до 40 градусов, то по этой же формуле можно определить, какое количество энергии будет потреблять змеевик для нагрева воды в минуту.

Q=25*0,001163*(40-5)=1,02 кВт•мин

Соответственно, без подзарядки теплонакопитель сможет выдавать 40-градусную воду в течение 23 минут (23,26/1,02), таким образом выработка ГВС составит 575 литров. После этого потребуется зарядка акуумулятора.

Понятно, что чем больше емкость теплонакопителя, то тем больше тепла он способен аккумулировать. Если же объем бака невелик, то понадобиться более частая подзарядка. Но зато при наличии достаточной мощности отопительного прибора в аккумулятор емкостью всего 500 литров можно установить змеевик, производительностью 100 литров в минуту и вырабатывать 6000 литров горячей воды в час. Отличная альтернатива мощным проточным водонагревателям.

В активе аккумуляторов есть ещё один плюс, присущий также и косвенникам – это энергетическая универсальность. Они могут работать с любым доступным источником тепла, а также допоснащаться ТЭНами. Причем, в случае с теплонакопителем ТЭН страхует не только систему ГВС, но и систему отопления. По сути, теплонакопитель с ТЭНом может заменить резервный электрокотел. ТЭНы аккумулятора, в отличие от накопительных и косвенных водонагревателей, находятся в теплоносителе, т.е. в более щадящей среде и, соответственно, служат дольше, чем ТЭНы водонагревателей, контактирующие с бытовой водой.

Змеевики, установленные в аккумуляторах ассортиментной линейки «ЭВАН», съемные, на фланце. Это позволяет их легко почистить (например раствором 1/10 обычной лимонной кислоты) и даже, при необходимости, заменить. Так как по ним течет обычная вода, порой достаточно жесткая, эта возможность очень важна и существенно продлевает срок службы прибора.


Лидер универсальности и многофункциональности– теплоаккумулятор GTV Teknik. Из всего модельного ряда теплонакопителей NIBE этот прибор выделяется своей способностью работать с большим количеством самых различных источников тепла, в том числе и энергосберегающих, таких как тепловые насосы и солнечные коллекторы. Возможность одновременного подключения до 3 источников тепла делает этот прибор особенно востребованным в гибридных системах отопления. Помимо этого GTV Teknik оснащен змеевиками ГВС, позволяющими производить до 25 литров горячей воды в минуту. А это по сути 2-3 одновременно работающих душа.

Хотите узнать больше — смотрите видеообзор устройства GTV Teknik на нашем канале YouTube-канале ЭВАН NIBE.

Отличие аккумулирующей емкости и бойлера косвенного нагрева — Системы отопления — Выбор материалов

Дорогие друзья, периодически сталкиваюсь с тем, что люди, которые собираются делать себе системы отопления и водоснабжения не знаю или не понимают, что им нужно — буферная емкость или бойлер косвенно нагрева, а может и то и то. Вот и решил разобрать этот момент. Давайте рассмотрим по очереди два этих чудо-девайса.

Что такое буферная емкость? Для чего ее используют и в каких случаях?

Буферная емкость это бочка или бак из стали ( в основном 3 мм), с полусферическими крышкой и донышком, а так же определенным количеством патрубков и фланцев. Снаружи одетая в чехол с плотным утеплителем. Почему донышко и крышка должны быть сферическими? Если не вникать в глубокую физику, то чтобы правильно распределялось давление, а так же не застаивалась вода и не возникали различного рода физико-химические процессы разрушающие бочку. Так же баки аккумуляторы бывают с одним и двумя теплообменниками. По этой причине собственно и происходит путаница и сравнение их с бойлерами косвенного нагрева. Но об этом позже.  

Для чего используют аккумулирующие баки и в каких случаях? 

Аккумулирующие емкости используют в системах отопления совместно с твердотопливными котлами, электрическими котлами, тепловыми насосами и другими источниками тепла. Бак аккумулятор позволяет снять напряженность системы от перепадов температур, защищают от закипания, а так же способны поддерживать температуру теплоносителя еще определенное время при выключении источника нагрева. Так же буферная емкость, при использовании с твердотопливным котлом, позволяет расширить диапазон управления температуры теплоносителя.

Бывают так же буферные емкости с одним теплообменником и буферные емкости с двумя теплообменниками. Аккумулирующие емкости с одним змеевиком делятся на бочки с нижним теплообменником и бочки с верхним теплообменником. Нижний теплообменник используется в основном для догрева емкости от другого источника тепла. Верхний теплообменник может использоваться так же для догрева, а может применяться для  приготовления горячей воды для технических нужд в протоке. Имеется в виду, что верхний теплообменник подключается к водопроводу и когда вода циркулирует через теплообменник, она нагревается от горячей воды находящийся в бочке. Таким образом получается принцип проточного водонагревателя.  Аккумулирующая емкость может работать как и на догрев, так и на приготовления ГВС одновременно.

Что такое бойлер косвенного нагрева и какие они бывают?

Бойлер косвенного нагрева, это емкость в защитном, термоизоляционном кожухе, для приготовления и осуществления горячего водоснабжения. Бойлер не прямого нагрева так же является накопительным, но отличие от обычного электрического бойлера состоит в том, что он не только может нагревать воду при помощи встроенного электро ТЭНа, но так же и с помощью других источников тепла благодаря встроенным теплообменникам. Косвенные бойлеры бывают с одним теплообменником и двумя теплообменниками.  Соответственно можно подключить один нагревательный прибор или два.

Бойлер косвенного нагрева подключается в существующую систему водоснабжения, как и любой накопительный бойлер. Внутри емкости находится один или два теплообменника, которые подключаются к газовому котлы, твердотопливному котлу, электрическому котлу, тепловому насосу или солнечным коллекторам. Источник тепла, нагревая теплоноситель, прогоняет его по теплообменнику и тем самым осуществляет нагрев воды, косвенным методом, в бойлере. Таким образом теплоноситель осуществляет две функции: отопление системы и нагрев воды в бойлере.

В случае, когда источник тепла не используется, а приготовить горячую воду необходимо, используется электрический ТЭН. Он встраивается в бойлер непрямого нагрева и является автономным. Его можно включать в любой момент.

Подведем итоги и выделим главное из выше сказанного.

Отличия бойлера косвенного нагрева и буферной емкости:

  • Бак аккумулятор используется как резервуар в системе отопления, а бойлер косвенного нагрева готовит горячую воду
  • Бойлер косвенного нагрева подключается к водопроводу,а теплообменники подсоединяются к источникам тепла ( газовый котел, электро котел, твердотопливный котел и т.д.), которые и нагревают воду в бойлере. Бак аккумулятор подключается к источнику тепла ( газовый котел, электро котел, твердотопливный котел и т.д.), а к теплообменникам подключают либо еще один источник тепла, либо водопровод( к верхнему змеевику) и получают горячую техническую воду. Таким образом вода в бойлере косвенного нагрева греется накопительным способом, а через буферную емкость в проточном режиме.
  • Бойлер косвенного нагрева и бак аккумулятор можно использовать как совместно в одной системе, так и в отдельности.
  • И в бойлер и в теплоаккумулятор можно устанавливать электрический ТЭН для догрева.

Компания «SKR-Group» имеет большой опыт в монтаже и подборе необходимого оборудования для котелен ( котлы, бойлеры, тепловые насосы, солнечные коллектора и пр.), систем отопления и водоснабжения, климатической технике. Сможем полностью рассчитать и предоставить смету по материалам и работам для квартир, коттеджей, загородных домов и т.д. Осуществляем монтаж газового котла, теплового насоса, гелиосистем и другого отопительного оборудования не только по Днепру и области, но и в других регионах. Несем гарантию и ответственность за проделанную нами работу. 

Читайте также: Копирайтинг и размещение новостей на страницах РИП «Прораб Днепропетровщины»

Схема подключения теплоаккумулятора с твердотопливным котлом и электрокотлом

буферные емкости в системе обогрева дома
    Содержимое:
  1. Зачем нужна буферная ёмкость для ТТ или электрокотла
  2. Как подключить буферный накопитель к котлу
    1. Обвязка теплоаккумулятора с одним котлом
    2. Схема буферной ёмкости с двумя котлами
  3. Варианты подключения теплоаккумулирующей ёмкости

Буферная емкость, неотъемлемая часть схемы подключения твердотопливного или электрического котла. При одновременном использовании двух типов теплогенераторов, установленных в единую систему отопления бак накопитель играет роль гидравлического разделителя.

Обвязка теплоаккумулятора с твердотопливным котлом или электрокотлом преследует несколько важных задач: аккумулирует и отдает энергию, предотвращает гидравлические удары и перегрев теплоносителя, обеспечивает равномерный нагрев теплонесущей жидкости.

Зачем нужна буферная ёмкость для ТТ или электрокотла


Теплоаккумулятор работает как электроаккумулятор. При включенном котле бак собирает тепловую энергию. Внутри ёмкости (в зависимости от модели) вмещается от 200 до более чем 3000 л воды.

Нагретый теплоноситель из котла поступает в накопительный бак, покрытый теплоизоляционным слоем. Внутри емкости теплоаккумулятора горячая вода сохраняет температуру в течение 5-18 часов. Сразу после отключения котла, выступающего основным источником тепловой энергии, вода в системе отопления начинает остывать. Недостаток тепла компенсируется за счет нагретого и сохраненного в буферной ёмкости теплоносителя.

Описанный принцип работы используется по-разному. Так, теплоаккумулятор в системе отопления с твёрдотопливным котлом устанавливается по нескольким причинам:

  • после отключения ТТ котла по причине прогорания дров или угля, в ночное время суток, обогрев здания продолжается;
  • перегрев и закипание теплоносителя (частое явление при работе ТТ котла) исключается;
  • при установке накопителя с контуром ГВС, можно обеспечить горячее водоснабжение дома;
  • бак с двумя теплообменниками может одновременно подключаться к котлу, системе горячего водоснабжения и солнечным коллекторам или геотермальному насосу.

Подключение буферной емкости к электрокотлу используют с несколько другой целью — с двух тарифным счетчиком. Плата за электричество по «ночному тарифу» существенно снижается. Теплоаккумулятор устанавливают с таким расчетом, чтобы нагреть его в период льготного тарифа на электроэнергию. Экономия при грамотном расчете теплоаккумулятора составит не менее 30%, по сравнению с обвязкой электрокотла без буферной емкости.

В случае параллельного подсоединения электрического и твердотопливного котла в единую сеть отопления, накопительный бак играет роль теплоаккумулятора и гидравлического разделителя.

Для простоты расчетов объём бака и определение расхода теплоносителя высчитывают по следующей таблице:

Жилая площадь / время автономной работы

8 час

10 час

12 час

14 час

16 час

100 м²

587 л

734 л

881 л

1028 л

1175 л

150 м²

880 л

1101 л

1321 л

1542 л

1762 л

200 м²

1174 л

1468 л

1762 л

2056 л

2350 л

Как подключить буферный накопитель к котлу


Чтобы выполнить правильную обвязку необходимо хорошо понимать, как устроен бак. Внутри накопитель — это пустая бочка. В верхней части присутствуют два патрубка для подключения к теплогенератору и системе отопления. Внизу присутствуют аналогичные отводы, для обратки.

 


Правильная обвязка котла с буферной емкостью должна обеспечить соблюдение нескольких условий:
  • нагретый теплоноситель в баке должен двигаться по направлению к системе отопления и вниз;
  • не допускается, чтобы охлажденную жидкость, находящуюся внизу ёмкости, выдавливало наверх.

Схема отопления с теплоаккумулятором в частном доме предназначена справиться с описанными выше задачами. Проектирование и изготовление обвязки — это сложный процесс, требующий определенных инженерных навыков.

Обвязка теплоаккумулятора с одним котлом


Существуют отличия в подключении буферной емкости в самотечной и с принудительной циркуляцией теплоносителя в системе. Разница заключается в нескольких аспектах, влияющих на схему обвязки:
  • Принудительная циркуляция — типовая схема подключения буферной емкости к твердотопливному котлу. Обеспечивает необходимую скорость зарядки теплоаккумулятора. Особенность обвязки в том, что требуется монтаж двух циркуляционных насосов, устанавливаемых непосредственно перед и сразу после накопительного бака, на обратке.
    При этом необходимо рассчитать мощность насосного оборудования, чтобы во время работы теплоноситель с обратки не поднимался в теплоаккумуляторе под давлением в верх, и не подмешивался к горячей жидкости. Для этого насос до накопителя должен иметь меньшую мощность, чем тот, что установлен сразу после него. Это рекомендуемая схема подключения теплового аккумулятора с твердотопливным котлом.
    Так как точно отрегулировать циркуляцию и давление воды в системе перед и после бака сложно, непосредственно перед емкостью устанавливают балансировочный кран.
  • Гравитационная система — теплоноситель циркулирует естественным способом, соответственно проблема выдавливания в баке холодной воды наверх решена сама собой. Следуя законам физики горячая жидкость будет подниматься вверх. Холодная соответственно опускаться вниз.
    Недостатки решения: теплоноситель, циркулирующий самотеком, будет сильнее нагревать точки отопления, расположенные ближе к котлу. Решить проблему можно следующим способом:
    1. схема с использованием трехходового крана — узел ставят так, чтобы теплоноситель в первую очередь направлялся к радиаторам отопления и только после достаточного нагрева в бак.
    2. подключение с одним насосом — узел размещают непосредственно перед котлом, после теплоаккумулятора. Такое решение позволяет сделать обвязку без трехходового клапана. Установка циркуляционного насоса в систему делает систему энергозависимой. Чтобы избежать остановки обогрева после отключения электричества, используют байпас.

    Открытая система отопления с циркуляционным насосом уступает по своей теплоэффективности обвязке с принудительным движением теплоносителя.

накопительная ёмкость с встроенным змеевиком для ГВС в системе с котлом на твердом топливе

Теплоаккумулятор в системе отопления с естественной циркуляцией необходимо расположить выше уровня радиаторов отопления. Компенсация давления осуществляется за счет мембранного или открытого расширительного бака.

Монтаж теплоаккумулятора к твердотопливному котлу осуществляется с применением предохраняющей и регулирующей арматуры. Обязательно устанавливают сепаратор воздуха, расширительный бак мембранного или открытого типа, трехходовой клапан, узел безопасности (манометр, сбросовый клапан, воздухоотводчик).

Схема буферной ёмкости с двумя котлами


Принцип обвязки во многом напоминает рассмотренный выше. Используется параллельное подключение электрокотла и твердотопливного котла. Подача теплоносителя осуществляется следующим способом:

  • твердотопливный котел устанавливается как основной источник тепла;
  • на подачу через трехходовой клапан с электроприводом, подключенный к термостату, ставится электрокотел;
  • после устанавливаются сепаратор воздуха и циркуляционный насос;
  • выполняется монтаж буферной емкости на отопление;
  • на обратку монтируют узел подпитки, модуль защиты от холостого хода, мембранный бак.

схема подключения теплоаккумулятора с двумя котлами отопления

Если планируется монтаж многовалентной системы отопления, следует использовать гидрострелку. Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором и электрическим котлом работает следующим образом:

  • основным источником тепла остается котел на твёрдом топливе;
  • после прогорания дров и остывания теплоносителя, какое-то время нагрев поддерживается за счет буферной емкости;
  • как только температура нагрева падает до предельных значений, включается электрокотел.

Возможно подключение бойлера косвенного нагрева к теплоаккумулятору, с встроенным змеевиком ГВС. Для обеспечения достаточного количества тепла запас мощности котла должен составлять не менее 50%. Для дома с площадью 200 м², котел должен быть мощностью не менее 40 кВт. Такой производительности будет достаточной, чтобы прогреть систему отопления и зарядить теплоаккумулятор.

Варианты подключения теплоаккумулирующей ёмкости


буферная ёмкость в обвязке с одним твердотопливным котлом
обвязка теплоаккумулирующей емкости с тепловым насосом и печью-камином с водяным контуром
подключение теплоаккумулирующего бака к газовому котлу и твердотопливному котлу
система отопления с радиаторами и теплыми полами подключенная через буферный бак

Нужна ли буферная емкость для твердотопливного котла

С каждым днем все больше людей переходит на автономную систему отопления. Ее установка связана с большими затратами и силами, однако результат не заставит себя ждать и окупится за несколько лет. Наибольшим спросом пользуются твердотопливные котлы. Они экономичны, более эффективны и не требуют разрешения на установку. Однако сам процесс монтажа связан с множеством дополнительных нюансов, одним из которых является необходимость установки буферной емкости. Многие пользователи задаются вопросом – нужна она или нет, и какая функция возложена на теплоаккумулирующий бак?

Что такое буферная емкость

Буферная емкость – это тот же теплобак или теплоаккумулятор. Зачем данный прибор нужен в системе отопления, и какое место занимает в работе твердотопливного котла? Перед тем купить и установить буферную емкость, ознакомьтесь с ее назначением.

Назначение

Теплоаккумулирующей емкостью называют бак большого размера, который выполняет ряд важных функций в отопительной системе. Главная его цель – это накапливать избыток перерабатываемой энергии котлом и использовать при необходимости, например, когда снизится температура или твердотопливный котел и вовсе приостановит свою работу. Роль теплоаккумулятора намного шире энергосберегающей функции. Поэтому ознакомьтесь со всеми его возможностями:

  • Буферная емкость позволяет использовать несколько источников тепла и подключать их к единой системе.
  • Используя энергозапасы котла, вы сможете экономить на топливе до 50%.
  • Теплоаккумулятор выступает стабилизатором температурного режима и помогает избежать перегрева системы.
  • Благодаря контролю температуры с помощью теплобака можно избежать остывания помещения и наладить автоматизированный процесс обогрева.
  • Наличие буферной емкости позволяет правильно наладить работу отопительной системы и продлить срок службы котла.
  • Вам не нужно постоянно подкидывать дрова или уголь в котел, с помощью теплоаккумулятора вы сможете освободить себя от подобной задачи на более длительное время.
  • Эксплуатация котла станет удобной и безопасной.

Это далеко не все преимущества, которые вы получите, если подключите к котлу буферный бак. Так как при работе с тепловым стабилизатором топливо будет сгорать в котле до конца, то в нем будет меньше грязи, а значит, его придется намного реже чистить. То же самое касается и отложения сажи в дымоходе. Правильное использование отопительной системы является залогом ее безопасности и долговечности, не говоря уже о существенной экономии.

Использование твердотопливного котла

теплоаккумулятор для твердотопливного котлаТвердотопливные котлы – это агрегаты, направленные на выработку энергии при использовании твердого топлива. Зачастую используется древесина любой породы или уголь. Такой вид котлов работает с высокой инерционностью. Они очень экономичны и позволяют длительное время сохранять тепловую энергию. Однако чтобы постоянно поддерживать нужную температуру в помещении, требуется регулярно подкидывать в топку твердое топливо. Вот здесь как раз-таки и имеет смысл установка буферной емкости. Например, в процессе сгорания топлива температура достигает критически высоких значений, которые слишком велики для отопления частного дома или помещения, теплоаккумулятор забирает на себя разницу и сохраняет ее, чтобы использовать в подходящий момент, соответственно вся вырабатываемая энергия не будет просто сгорать или тратиться впустую.

Накопленная энергия за счет теплоаккумулятора будет тратиться в моменты, когда температура отопления будет падать, например, когда вы забудете подкинуть очередную порцию топлива или в то время, когда котел работает с меньшей эффективностью. То есть буферный бак не только забирает на себя часть тепловой энергии и позволяет сжигать топливо в котле до конца, но и сохраняет нужный уровень температуры в помещении при снижении интенсивности. Обычно это происходит в ночное время, когда топливо никто не подкидывает в топку. За счет вышеописанного функционала теплоаккумулятора исключается риск перегрева котла, что может привести к взрыву, а также есть возможность поддерживать нужный режим отопления даже в момент нехватки топлива в котле.

Работа в комплексе твердотопливного котла с аккумулирующей емкостью – это правильное решение, которое позволит бесперебойно отапливать помещение с надежным уровнем безопасности.

Плюсы и минусы

В целом предназначение буферной емкости понятно, однако стоит отдельно рассмотреть все преимущества и недостатки, чтобы оценить целесообразность данной установки. Итак, какие плюсы добавит теплоаккумулятор в системе отопления?

  • Твердотопливный котел будет работать в более экономичном режиме, а загрузка топлива сократится до 50%
  • Уменьшает регулярность загрузки топлива.
  • Теплоаккумулятор можно использовать с другими видами источников и совмещать.
  • Позволяет летом применять буферную емкость для системы ГВС.
  • Добавляет удобство и обеспечивает безопасность системе отопления.
  • Сохраняет и продлевает срок службы котла.
  • Не требует специального обслуживания.
  • Технически можно установить котел высокой мощности для небольших помещений.
  • Может работать в статичном режиме, позволяя полностью автоматизировать процесс отопления.

Но, помимо всех приведенных преимуществ, главная цель теплосберегающей емкости – это обезопасить котел от перегрева. Твердотопливные котлы постоянно нуждаются в контроле, так как вырабатываемый высокий уровень энергии может стать причиной сильного перегрева. Из наименьших последствий – просто выход из строя котла, а из серьезных – это взрыв. Теплоаккумулятор забирает на себя избыток вырабатываемой энергии и исключает подобные последствия.

Ну а что касается недостатков, то они тоже присутствуют. Они не настолько существенны, как достоинства буферной емкости, однако их также необходимо рассмотреть перед покупкой агрегата.

  • Нельзя не сказать о дороговизне теплоаккумулятора, который добавит существенных финансовых вложений при монтаже отопительной системы.
  • Установка отопительной системы, в том числе и с емкостью для сбережения тепловой энергии, требует большой площади в части нежилого помещения.
  • При полном остывании котла и длительном неиспользовании системы отопления, чтобы запустить ее в работу и прогреть дом, потребуется до 4 часов, что не совсем комфортно.

По сравнению с огромным количеством преимуществ, недостатки кажутся не такими явными, да и для некоторых пунктов имеется альтернативные пути решения. Например, если вы хотите, чтобы в момент остывания ваш дом быстрее прогрелся, то можно установить в систему дополнительный электрический ТЭН, на который возложена функция быстрого, однако кратковременного подогрева. А что самое важное, при помощи твердотопливного котла и теплоаккумулятора вы сможете сделать пребывание в помещении комфортным и при этом безопасным, а вложенные средства в отопительную систему быстро себя оправдывают.

Как рассчитать нужный объем

Перед покупкой сберегающей емкости сначала необходимо определить ее объем в зависимости от площади помещения и потребляемого тепла. Расчет производится по стандартному алгоритму на основе нижеприведенной формулы.

Q = c × m × (T1-T2), где
Q — общее количество затратной энергии;

c — удельная теплоемкость жидкости;

m — масса теплоносителя;

T1-T2 — разница температур, в градусах.

На рынке представлено огромное многообразие теплоаккумуляторов. Вы сможете выбрать для себя нужный объем – от 20 до 3000 литров. Также они отличается формой и высотой.

Рассчитанное значение в конце должно быть скорректировано с учетом дополнительных факторов, которые влияют на систему отопления, а именно: наличие других источников тепла, степень утепления, климатический пояс и прочее. Если обратиться к практике, то опыты показали, что оптимальным значением при выборе объема теплоаккумулятора стало соотношение: для площади в 200 кв. метров емкость 1 тонна. Исходя из подобного соотношения и площади помещения вы сможете правильно подобрать объем емкости. В случае возникновения трудностей лучше обратиться к специалисту.

Способы подключения

Если вы рассчитали необходимый объем емкости и приобрели подходящий теплоаккумулятор, тогда остается только его установить. Лучше всего доверить это дело профессионалам, так как любая неточность может привести к неправильной работе системы отопления, не говоря уже о повреждении отдельных агрегатов или перегреве котла. Но на предварительном этапе вы можете ознакомиться с несколькими способами подключения твердотопливного котла к аккумулирующей емкости, а также дополнительными элементами, которые также будут обязательными в отопительной системе и в сохранении ее безопасности.

Итак, начнем с самой простой схемы. Она больше подходит для небольших помещений или домов с маленькой площадью, где не требуется установка мощного котла. Данный способ является не только самым простым, но и самым дешевым. Итак, система состоит из следующих элементов:

  • Твердотопливный котел
  • Буферная емкость
  • Трубопровод
  • Циркуляционные насосы (для перемещения тепла от источника к потребителю).

При этом подобный вариант является уместным, если давление по всей системе одинаковое, иначе могут происходить сбои в работе. Если вы хотите более надежную отопительную систему и при этом быть уверенным, что необходимого количества тепла хватит даже в самое холодное время или при расширении площади, тогда лучше изначально прибегнуть к более сложной схеме подключения. Она включает в себя такой набор элементов:

  • Твердотопливный котел.
  • Буферная емкость среднего или большого объема.
  • Теплообменник из металлических нержавеющих трубочек.
  • Манометр – для стабилизации давления.
  • Термометр – датчик температуры воды.
  • Магниевый анод – для предотвращения накипи в теплобаке.

нужен ли теплоаккумулятор для котла

В последней схеме к теплоаккумулятору котел будет подключаться через верхнюю точку – для подачи тепла, а через нижнюю – для входа холодной воды. Для более корректного использования накопленной тепловой энергии в вышеприведенную схему добавляется смесительный блок, он позволит контролировать уровень температуры и сохранить на долгое время тепло, выработанное твердотопливным котлом. Смесительный блок подключается к возвратному и подающему трубопроводу. А если у вас стоит цель автоматизировать отопление в жилом доме, тогда здесь используются более сложные конструкции и подключением занимаются только ответственные службы.

Теплоаккумулятор для котлов отопления — назначение, расчет и монтаж

Отсутствие возможности использовать в качестве источника энергии для обогрева жилья относительно недорогой природный газ вынуждает хозяев домов искать другие приемлемые решения. Так, в регионах, где нет особых проблем с заготовкой или приобретением дров, на помощь приходят твёрдотопливные котлы. Случается и так, что единственной альтернативой становится электрическая энергия. Кроме того, все активнее используются новые технологии, позволяющие направлять на нужды отопления энергию солнечного излучения.

Теплоаккумулятор для котлов отопленияТеплоаккумулятор для котлов отопления

Все эти подходы не лишены существенных недостатков. Так, к ним можно отнести неравномерность, выраженную периодичность поступления тепловой энергии. В случае с электрическим котлом основным негативным фактором будет высокая стоимость потребленной энергии. Очевидно, что существенно поднять экономичность системы отопления, улучшить эффективность, равномерность ее работы, максимально упростить эксплуатационные операции помогло бы включение в общую схему специального прибора, который стал бы накапливать невостребованную в текущий момент тепловую энергию и отдавать ее по мере необходимости. Именно такую функцию выполняет теплоаккумулятор для котлов отопления.

Основное предназначение теплоаккумулятора системы отопления

  • Простейшая система отопления с твердотопливным котлом обладает выраженной цикличностью работы. После загрузки дров и их розжига, котел постепенно выходит на максимальную мощность, активно передавая тепловую энергию в контуры отопления. Но по мере прогорания загрузки теплоотдача начинает постепенно снижаться, и теплоноситель, разносимый по радиаторам, остывает.
Работа обычного твердотопливного котла характеризуется выраженным чередованием пиков и "провалов" в выработке тепловой энергииРабота обычного твердотопливного котла характеризуется выраженным чередованием пиков и «провалов» в выработке тепловой энергии

Получается, что в период пиковой выработки тепла оно может остаться невостребованным, так как настроенная, оснащенная термостатическим регулированием система отопления лишнего не возьмет. Но в период догорания топлива и, тем более, простоя котла тепловой энергии будет явно недоставать. В итоге часть топливного потенциала расходуется просто впустую, но при этом хозяевам приходится достаточно часто заниматься загрузкой дров.

В определенной степени остроту этой проблемы можно снизить установкой котла длительного горения, но полностью снять – не получается. Несовпадение пиков выработки тепла и его потребления может оставаться достаточно существенным.

  • В случае с электрокотлом на первый план выступает высокая стоимость потребляемой энергии, что заставляет хозяев задуматься о максимальном использовании оборудования в периоды действия льготных ночных тарифов и минимизации потребления в дневные часы.

2016-03-04_142901Выгоды использования дифференцированной тарификации электроэнергии

При грамотном подходе к потреблению электроэнергии льготные тарифы могут принести весьма ощутимую экономию средств. Об этом подробно рассказано в специальной публикации портала, посвященной двухтарифным электросчетчикам.

Напрашивается очевидное решение – накапливать тепловую энергию ночью, чтобы достичь минимального потребления ее днем.

  • Еще ярче выражена периодичность выработки тепловой энергии в случае использования солнечных коллекторов. Здесь прослеживается зависимость не только от времени суток (ночью поступление вообще нулевое).
Работа солнечного коллектора очень зависима и от времени суток, и от погодыРабота солнечного коллектора очень зависима и от времени суток, и от погоды

Не поддаются никакому сравнению пики нагрева в яркий солнечный день или в пасмурную погоду. Понятно, что напрямую ставить свою систему отопления в зависимость от текущих «капризов» природы – никак нельзя, но и пренебрегать столь мощным дополнительным источником энергии также не хочется. Очевидно, что требуется какое-то буферное устройство.

Эти три примера, при всей их разноплановости, объединяет одно общее обстоятельство – явное несовпадения пиков выработки тепловой энергии с рациональным равномерным ее использованием на нужды отопления. Для устранения этого дисбаланса и служит специальный прибор, называемый теплоаккумулятором (тепловым накопителем, буферной емкостью).

Цены на теплоаккумуляторы Hajdu

теплоаккумулятор Hajdu

Принцип его действия основан на высокой теплоемкости воды. Если значительный ее объем в период пикового поступления тепловой энергии разогреть до необходимого уровня, то в течение определенного периода можно для нужд отопления использовать этот накопленный энергетический потенциал. Для примера, если сравнивать теплофизические показатели, то всего один литр воды при остывании на 1°С способен разогреть кубометр воздуха на целых 4 °С.

Тепловой аккумулятор всегда представляет собой объемный резервуар с эффективной внешней термоизоляцией, подключенный к контуру (контурам) источника тепла и контурам отопления. Простейшую схему лучше рассмотреть на примере:

Наглядная демонстрация принципа работы простейшего теплового аккумулятораНаглядная демонстрация принципа работы простейшего теплового аккумулятора

Самый простой по конструкции теплоаккумулятор (ТА) – это вертикально расположенный объемный бак, в который с двух противоположный сторон врезаны четыре патрубка. С одной стороны он подключён к контуру твердотопливного котла (КТТ), а  с другой – к разведенному по дому контуру отопления.

После загрузки и розжига котла циркуляционный насос (Nк) этого контура начинает прокачивать теплоноситель (воду) через теплообменник. Из нижней части ТА в котел поступает остывшая вода, а в верхнюю прибывает разогретая в котле. Из-за существенной разницы плотности остывшей и горячей воды ее активного перемешивания в баке не будет – в процессе горения топливной закладки будет происходить постепенное заполнение ТА горячим теплоносителем. В итоге, при правильном расчете параметров, после полного прогорания заложенного горючего, емкость будет заполнена горячей водой, разогретой до расчетного уровня. Вся потенциальная энергия топлива (за вычетом, конечно, неизбежных потерь, отраженных в КПД котла), преобразована в тепловую, которая накоплена в ТА. Качественная термоизоляций позволяет сохранять температуру в баке в течение многих часов, а иногда даже – и дней.

Вторая стадия – котел не работает, но функционирует система отопления. С помощью собственного циркуляционного насоса контура отопления происходит прокачка теплоносителя по трубам и радиаторам. Забор производится сверху, из «горячей» зоны. Интенсивного самостоятельного перемешивания опять же не наблюдается – по уже упомянутой причине, и в трубу подачи поступает горячая вода, снизу возвращается охлажденная, и бак постепенно отдает свой нагрев в направлении снизу вверх.

На практике, в процессе топки котла отбор теплоносителя в систему отопления, как правило, не прекращается, и ТА будет накапливать лишь избыточную энергию, которая в текущий момент остается невостребованной. Но при правильном расчете параметров буферной емкости, ни один киловатт тепловой энергии не должен пропасть даром, и к концу цикла топки котла ТА должен быть в максимальной мере «заряжен».

Понятно, что цикличность работы подобной системы с установленным электрическим котлом будет завязана на льготные ночные тарифы. Таймер блока управления включит и выключит питание в установленный срок вечером и утром, а в течение дня контуры отопления будут питаться только (или преимущественно) из теплоаккумулятора.

Конструктивные особенности и основные схемы подключения различных теплоаккумуляторов

Итак, теплоаккумулятор всегда представляет собой объемный резервуар вертикального цилиндрического исполнения, имеющий высокоэффективную термоизоляцию и снабженный патрубками для подключения контуров генерации тепла и его потребления. А вот внутренняя конструкция может различаться. Рассмотрим основные типы существующих моделей.

Основные типы конструкций теплоаккумуляторов
Теплоаккумулятор с прямым подключением контуров выработки и потребления тепловой энергииТеплоаккумулятор с прямым подключением контуров выработки и потребления тепловой энергии

1 – Самый простой тип конструкции ТА. Подразумевается прямое подключение и источников тепла, и контуров потребления. Такие буферные емкости используются в следующих случаях:

  • Если в котле и во всех контурах отопления применяется одинаковый теплоноситель.
  • Если максимально допустимое давление теплоносителя в контурах отопления не превышает аналогичный показатель котла и самого ГА.

В том случае, когда требование выполнить невозможно, подключение контуров отопления может производиться через дополнительные внешние теплообменники

  • Если температуры в трубе подачи на выходе их котла не превышает допустимой температуры в контурах отопления.

Впрочем, это требование также может быть обойдено при установке на контуры, требующие более низкого температурного напора, смесительных узлов с трёхходовыми кранами.

Теплоаккумулятор со встроенным теплообменникомТеплоаккумулятор со встроенным теплообменником

2 – Теплоаккумулятор снабжен внутренним теплообменником, расположенным в нижней части емкости. Теплообменник обычно представляет собой спираль, свитую из стальной нержавеющей трубы, обычной или гофрированной. Таких теплообменников может быть несколько.

Подобный тип ТА применяется в следующих случаях:

  • Если показатели давления и достигаемой температуры теплоносителя в контуре источника тепла существенно превосходят допустимые значения для контуров потребления и для самой буферной емкости.
  • Если есть необходимость подключения нескольких источников тепла (по бивалентному принципу). Например, на помощь котлу приходят гелиосистема (солнечный коллектор) или геотермальный тепловой насос. При этом чем меньше температурный напор источника тепла, тем ниже должен в ТА размещаться его теплообменник.
  • Если в контурах источника тепла и потребления используется различный тип теплоносителя.

В отличие от первый схемы, такому ТА свойственно активное перемешивание теплоносителя в емкости – нагрев происходит в нижней ее части, и менее плотная горячая вода стремится вверх.

На схеме по центру ГА показан магниевый анод. За счет более низкого электропотенциала он «оттягивает» на себя ионы тяжелых солей, не допуская зарастания накипью внутренних стенок бака. Подлежит периодической замене.

Теплоаккумулятор со встроенным проточным теплообменником горячего водоснабженияТеплоаккумулятор со встроенным проточным теплообменником горячего водоснабжения

3 – Теплоаккумулятор дополнен проточным контуром горячего водоснабжения. Вход холодной воды осуществляется снизу, подача до точки горячего водоразбора, соответственно, снизу. Большая часть теплообменника расположена в верхней части ТА.

Такая схема считается оптимальной для условий, когда потребление горячей воды отличается достаточной стабильностью и равномерностью, без выраженных пиковых нагрузок. Естественно, теплообменник должен быть исполнен из металла, отвечающего нормам пищевого водопотребления.

В остальном же схема схода с первой, с прямым подключением контуров генерации тепла и его потребления.

Теплоаккумулятор со встроенным баком горячего водоснабженияТеплоаккумулятор со встроенным баком горячего водоснабжения

4 – Внутри теплоаккумулятора размещен бак для создания запаса горячей воды для бытового потребления. По сути, такая схема напоминает встроенный бойлер косвенного нагрева.

Применение подобной конструкции в полной мере оправдано в случаях, когда пик выработки тепловой энергии котлом не совпадает с пиком потребления горячей воды. Иными словами, когда сложившийся в доме бытовой уклад предполагает массовое, но довольно непродолжительное расходование горячей воды.

Все перечисленные схемы могут варьироваться в различных комбинациях – выбор конкретной модели зависит от сложности создаваемой системы отопления, количества и типа источников тела и контуров потребления. Обратите внимание, в большинстве теплоаккумуляторов предусмотрено множество выходных патрубков, разнесенных по вертикали.

Разнесенные по вертикали патрубки подключения контуров позволяют оптимально использовать образующийся в теплоаккумуляторе температурный градиентРазнесенные по вертикали патрубки подключения контуров позволяют оптимально использовать образующийся в теплоаккумуляторе температурный градиент

Дело в том, что при любой схеме внутри буферной емкости так или иначе образуется температурный градиент (разница в температурном напоре по высоте). Появляется возможность подключения контуров системы отопления, требующих различных температурных режимов. Это существенно облегчает окончательное термостатическое регулирование теплообменных приборов (радиаторов или «теплых полов»), с минимальными ненужными потерями энергии и снижением нагрузки на регулирующие устройства.

Типовые схемы подключения теплоаккумуляторов

Теперь можно рассмотреть основные схемы установки теплоаккумуляторов в систему отопления.

ИллюстрацияКраткое описание схемы
схема 1Температурный режим и давление одинаковы в котле и в контурах отопления.
Требования к теплоносителю совпадают.
На выходе из котла и в ТА поддерживается постоянная температура.
На приборах теплообмена регулировка ограничивается только количественным изменением проходящего через них теплоносителя.
схема 2Подключение в самому теплоаккумулятору, в принципе, повторяет первую схему, но регулировка режимов работы теплообменных приборов осуществляется по качественном принципу – с изменением температуры теплоносителя.
Для этого в схему включены термостатические узлы смешения, например, трехходовые клапаны.
Такая схема позволяет наиболее рационально использовать накопленный теплоаккумулятором потенциал, то есть его «заряда» хватит на более продолжительное время.
схема 3Такая схема, с циркуляцией теплоносителя в малом контуре котла через встроенный теплообменник, применяется, когда давление в этом контуре превышает допустимое в приборах отопления или в самой буферной емкости.
Второй вариант – в котле и в контурах отопления применены разные теплоносители.
схема 4Исходные условия аналогичны схеме №3, но применен внешний теплообменник.
Возможные причины такого подхода:
— площади теплообмена встроенного «змеевика» недостаточно для поддержания требуемой температуры в телоаккумуляторе.
– ранее уже был приобретён ТА без внутреннего теплобменника, а модернизация системы отопления потребовала именно такого подхода.
схема 5Схема с организацией проточного обеспечения горячей водой через встроенный спиралевидный теплообменник.
Рассчитана на равномерное потребление горячей воды, без пиковых нагрузок.
схема 6Такая схема, с использованием теплоаккумулятора со встроенным баком, рассчитана на пиковое потребление горячей воды, но не отличающееся высокой положительностью.
После расходования созданного запаса и, соответственно, заполнения ёмкости холодной водой, нагрев до требуемой температуры может занять достаточно много времени.
схема 7Бивалентная схема, позволяющая задействовать в системе отопления дополнительный источник тепловой энергии.
В данном случае упрощенно показан вариант с подключением солнечного коллектора.
Этот контур подключается к теплообменнику в нижней части теплоаккумулятора.
Обычно подобная система рассчитывается таким образом, что основным источником является именно солнечный коллектор, а котел включается по мере необходимости, для догрева, при недостаточности энергии от основного.
Солнечный коллектор, конечно, не догма – на его месте может быть и второй котел.
схема 8Схема, которую можно назвать мультивалентной.
В данном случае показано применение трех источников тепловой энергии. В роли высокотемпературного выступает котел, который, опять же, может играть лишь вспомогательную роль в общей схеме нагрева.
Солнечный коллектор – по аналогии с предыдущей схемой.
Кроме того, используется еще один низкотемпературный источник, который, вместе с тем отличается стабильностью и независимостью от погоды и времени суток – геотермальный тепловой насос.
Чем меньше температурный напор из подключенного источника энергии, тем ниже место его подключения к теплоаккумулятору.

Безусловно, схемы даны в очень упрощенном виде. А на деле подключение теплоаккумулятора в сложные, разветвленные системы, с различными контурами отопления, да еще и получающие нагрев от источников различной мощности и температуры, требуют высокопрофессионального проектирования с инженерными теплотехническими расчетами, с применением множества дополнительных регулировочных устройств.

Один из примеров – показан на рисунке:

Пример системы с несколькими источниками тепла и различными контурами отопления и ГВСПример системы с несколькими источниками тепла и различными контурами отопления и ГВС

1 – твёрдотопливный котёл.

2 – электрический котел, включающийся лишь по мере необходимости и только в период действия льготного тарифа.

3 – специальный блок подмешивания в контуре высокотемпературного котла.

4 – гелио-станция, солнечный коллектор, который в погожие дни может выполнять роль основного источника тепловой энергии.

5 – теплоаккумулятор, к которому сходятся все контуры генерации тепла и его потребления.

6 – высокотемпературный контур отопления с радиаторами, с регулировкой режимов по количественному принципу – только и использованием запорной арматуры.

7 – низкотемпературный контур отопления – «теплый пол», в котором обязательно предусматривается качественное регулирование температуры нагрева теплоносителя.

8 – проточный контур горячего водоснабжения, снабженный собственным смесительным узлом для качественного регулирования температуры бытовой горячей воды.

Кроме всего перечисленного, в теплоаккумулятор могут быть встроены собственные электрические нагреватели – ТЭНы. Иногда бывает выгодно поддерживать с их помощью заданную температуру, не прибегая, например, лишний раз к неплановой растопке твердотопливного котла.

Дополнительный ТЭН, оснащенный собственной термостатической системойДополнительный ТЭН, оснащенный собственной термостатической системой

Специальные дополнительные ТЭНы можно приобрести отдельно – их монтажная резьба обычно адаптирована к гнездам подключения, имеющимся на многих моделях тепловых аккумуляторов. Естественно, подключение электричество подогрева потребует установки дополнительного термостатического блока, который обеспечит включение ТЭНов только при падении температуры в ТА ниже установленного пользователем уровня. Некоторые нагреватели уже оснащены встроенным  терморегулятором подобного типа.

Цены на теплоаккумуляторы S-Tank

Теплоаккумулятор S-Tank

Видео: Рекомендации специалиста по созданию системы отопления с твердотопливным котлом и теплоаккумулятором

Что необходимо учитывать при выборе теплоаккумулятора

Безусловно, подбор теплоаккумулятора рекомендуется проводить еще на стадии проектирования системы отопления дома, руководствуясь расчетными данными специалистов. Тем не менее, обстоятельства бывают разными, и знать основные критерии оценки такого прибора – все же нужно.

  • На первом месте всегда будет стоять вместительность этой буферной емкости. Эта величина рассчитывается в соответствии с параметрами создаваемой системы, мощностью котла, необходимого количества энергии для нужд отопления, горячего водоснабжения. Одним словом, ёмкость должна быть таковой, чтобы обеспечить накопление всего избыточного на данный момент тепла, не допуская его потерь. О некоторых правилах расчета емкости будет рассказано ниже.
  • От емкости, естественно, напрямую зависят габариты изделия и его масса. Эти параметры также являются определяющими – далеко не всегда и не везде получается разместить в выделенном помещении теплоаккумулятор необходимого объема, так что вопрос должен продумываться заранее. Случается, что баки большого объёма (свыше 500 литров) не проходят в стандартные дверные проемы (800 мм). При оценке массы ТА она должна учитываться вместе во всем объемом воды полностью заполненного прибора.
  • Следующий параметр – максимально допустимое давление в создаваемой или уже функционирующей системе отопления. Аналогичный показатель ТА должен быть, во всяком случае, не ниже. Это будет зависеть от толщины стенок, типа материала изготовления, и даже формы емкости. Так, в буферных емкостях, рассчитанных на давление свыше 4 атмосфер (бар) обычно верхняя и нижняя крышки имеют сферическую (тороидальную) конфигурацию.
Теплоаккумулятор из нержавеющей стали, с крышками тороидальной формы, заключенный в термоизоляционный кожух.Теплоаккумулятор из нержавеющей стали, с крышками тороидальной формы, заключенный в термоизоляционный кожух.
  • Материал изготовления емкости. Баки из углеродистой стали, с антикоррозийным покрытием стоят дешевле. Емкости из нержавейки, безусловно, дороже, но и гарантийный срок их эксплуатации тоже значительно выше.
  • Наличие дополнительных встроенных теплообменников для контуров отопления или горячего водоснабжения. Об их предназначении уже упоминалось выше – выбираются модели в зависимости от общей сложности системы отопления.
  • Наличие дополнительных опций – возможности встраивания ТЭНов, установки контрольно-измерительных приборов, устройств обеспечения безопасности – предохранительных клапанов, воздухоотводчиков и т.п.
  • Обязательно оценивается толщина и качество внешней термоизоляции корпуса ТА, чтобы не пришлось заниматься этим вопросом самостоятельно. Чем лучше изолирован бак, тем естественно, дольше будет в нем храниться «тепловой заряд».

Особенности монтажа тепловых аккумуляторов

Установка теплового аккумулятора подразумевает соблюдение определенных правил:

  • Все подключаемые контуры должны подсоединяться резьбовыми муфтами или фланцами. Сварных соединений не допускается.
  • Подключаемые трубы не должны оказывать на патрубки ТА никакой статической нагрузки.
  • Рекомендуется на всех подключаемых к ТА трубах установить запорную арматуру.
  • На всех используемых входах и выходах устанавливаются приборы визуального контроля температуры (термометры).
  • В нижней точке ТА или на трубе в непосредственной близости от него должен стоять дренажный вентиль.
  • На всех трубах входа в теплоаккумулятор устанавливаются фильтры механической очистки воды – «грязевики».
  • Во многих моделях сверху предусмотрен патрубок для подсоединения автоматического воздухоотводчика. Если такового нет, то воздухоотводчик обязательно устанавливается на самом верхнем выходном патрубке.
  • В непосредственной близости от теплоаккумулятора предусматривается установка манометра и предохранительного клапана.
  • Вносить какие бы то ни было самостоятельные изменения в конструкцию теплоаккумулятора, не оговоренные производителем – категорически запрещается.
  • Установка ТА должна проводиться только в отапливаемом помещении, исключающем вероятность замерзания жидкости.
  • Заполненный водой резервуар может иметь весьма значительную массу. Площадка род него должна быть способна выдержать столь высокую нагрузку. Нередко для этих целей приходится подливать специальный фундамент.
  • Как бы ни устанавливался теплоаккумулятор, при этом должен обеспечиваться свободный поход к ревизионному люку.

Проведение простейших расчетов параметров теплоаккумулятора

Как уже упоминалось выше, всесторонний расчет системы отопления с несколькими контурами выработки и потребления тепловой энергии – это задача, посильная только специалистам, так как приходится учитывать очень много разносторонних факторов. Но определённые вычисления можно провести и собственными силами.

Например, в доме установлен твердотопливный котел. Известна его мощность, вырабатываемая при полной топливной загрузке. Экспериментальным путем определено время сгорания полной закладки дров. Планируется приобретение теплоаккумулятора, и необходимо определить, какой объем потребуется, чтобы гарантированно полезно использовать все выработанное котлом тепло.

За основу возьмем известную формулу:

W = m × с × Δt

W — количество тепла необходимое, чтобы нагреть массу жидкости (m) с известной теплоемкостью (с) на определенное количество градусов (Δt).

Отсюда несложно вычислить массу:

m = W / (с × Δt)

Не помешает принять в расчет КПД котла (k), так как потери энергии так или иначе неизбежны.

W = k × m × с × Δt, или

m = W / (k × с × Δt)

Теперь разбираемся с каждым из значений:

  • m – искомая масса воды, из которой, зная плотность, несложно будет определить и объем. Не будет большой ошибкой посчитать из расчета 1000 кг = 1 м³.
  • W – избыточное количество тепла, вырабатываемое в период топки котла.

Его можно определить, как разницу значений энергии, выработанной за время сгорания топливной закладки и затраченной в тот же период на отопление дома.

Максимальная мощность котла обычно известна – это паспортная величина, рассчитанная на оптимальные воды твёрдого топлива. Она показывает количество тепловой энергии вырабатываемой котлом в единицу времени, например, 20 кВт.

Любой хозяин всегда довольно точно знает, в течение какого времени у него прогорает топливная закладка. Допустим, это будет 2,5 часа.

Далее, необходимо знать, какое количество энергии в это время может быть израсходовано на отопление дома. Одним словом, необходимо значение потребности конкретного здания в тепловой энергии для обеспечения комфортных условий проживания.

Такой расчет, если значение необходимой мощности неизвестно, можно произвести самостоятельно – для этого есть удобный алгоритм, приведенный в специальной публикации нашего портала.

2016-03-05_182628Как самостоятельно провести тепловой расчет для собственного дома?

Информация о количестве необходимой тепловой энергии для отопления дома бывает достаточно часто востребована – при выборе оборудования, расстановке радиаторов, при проведении утеплительных работ. С алгоритмом расчета, включающим удобный калькулятор, читатель может познакомится, открыв по ссылке публикацию, посвященную требованиям к установке газовых котлов.

Например, для отопления дома требуется 8,5 кВт энергии в час. Значит, за 2,5 часа сгорания топливной закладки будет получено:

20 × 2,5 = 50 кВт

За этот же период будет потрачено:

8,5 × 2,5 = 21,5 кВт

Избыточное тепло, которое необходимо сохранить в теплоаккумуляторе:

W = 50 – 21,5 = 28,5 кВт

  • k – КПД котельной установки. Обычно указывается в паспорте изделия в процентах (например, 80%) или десятичной дробью (0,8).
  • с – теплоемкость воды. Это – табличная величина, которая равна 4,19 кДж/кг×°С или 1,164 Вт×ч/кг×°С или 1,16 кВт/м³×°С.
  • Δt – разница температур, на которую необходимо подогреть воду. Ее можно определить для своей системы опытным путем, промерив значения на трубе подачи и обратки при работе системы на максимальной мощности.

Допустим, что это значение равно

Δt = 85 – 60 = 35 °С

Итак, все значения известны, и осталось лишь подставить их в формулу:

m = 28500 / (0,8 × 1,164 × 35) = 874,45 кг.

Таким образом, чтобы полностью сохранить все выработанное котлом тепло при его работе на полной мощности потребуется 875 кг воды, то есть емкость примерно в 0,875 м³.

Такой же подход можно применить и в случае, если рассчитывается объем теплоаккумулятора, подключённого к электрическому котлу. Единственная разница – для расчета принимается не время топки, а временной интервал льготного тарифа, например, с 23.00 до 6.00 = 7 часов. Чтобы «унифицировать» эту величину, ее можно назвать, например, «период активности котла».

Чтобы упростить читателю задачу, ниже размещен специальный калькулятор, который позволит быстро рассчитать рекомендуемый объем теплового аккумулятора для имеющегося (планируемого к установке) котла.

Калькулятор расчета необходимого объема теплоаккумулятора

Перейти к расчётам

Полученное значение округляется в большую сторону и становится ориентиром при подборе оптимальной модели теплоаккумулятора. Они в специальных магазинах представлены в различном объемном исполнении.

Достоинства и недостатки включения в систему отопления теплоаккумулятора

Итак, подводя итоги публикации, вкратце сформулируем «плюсы» и «минусы» применения теплоаккумуляторов.

К достоинствам можно смело отнести следующее:

  • Достигается экономия энергоресурсов, особенно в приложении к твёрдому топливу – выработанное тепло используется в максимальной мере. Возрастает КПД котла и всей системы отопления в целом.
  • Котлы и другие элементы системы отопления получают надежную защиту от перегрева.
  • Сводится до возможного минимума необходимость вмешательства в работу системы, сокращается количество загрузок твёрдого топлива.
  • Вся система работает более плавно и легко поддается контролю и точным регулировкам. Обеспечивается стабильный установленный нагрев во всех помещениях дома.
  • Появляется возможность подключения альтернативных источников энергии. При грамотном подходе это дает нешуточную экономию денежных средств. Например, в дневное время основная нагрузка ложится на гелио-станцию, ночью, пока действует льготный тариф, «эстафету» перехватывает тепловой насос, а возможную недостачу компенсирует компактный газовый котел.
  • Установкой теплового аккумулятора одновременно можно решить и проблему горячего водоснабжения своего жилья.

Недостатков немного, но о них тоже следует упомянуть:

  • Установка будет иметь какой-то смысл, если мощность котла или иных источников тепла существенно, как минимум вдвое, превышает расчетные значения потребной тепловой энергии для отопления жилья.
  • Система с теплоаккумулятором всегда обладает очень высокой инерционностью, то есть от момента пуска д выхода в расчетный режим работы может пройти немало времени. Нет смысла применять ее в с системах отопления, где требуется быстрый нагрев помещений, например, в загородных домах, которые посещаются хозяевами зимой лишь время от времени.
  • Оборудование, как правило, очень громоздкое, что создает немало проблем при его транспортировке, разгрузке, заносе в помещения и монтаже. Так как обязательным условием является установка ТА в непосредственной близости к котлу, для котельной потребуется весьма немалая площадь.
  • Тепловые аккумуляторы относятся к категории дорогостоящих покупок – их цена вполне сопоставима, а нередко даже превосходит стоимость котлов. Правда, высока вероятность того, что затраты быстро окупятся экономией на энергоресурсах.

Правда, последний из перечисленных недостатков подвигает народных умельцев к разработке и монтажу собственных моделей теплоаккумуляторов.

2016-03-05_202332Сложно ли изготовить теплоаккумулятор самостоятельно?

Наверное, российскому самодеятельному мастеру – все по плечу! Для примера — технологические рекомендации по самостоятельному изготовлению теплового аккумулятора приведены в специальной публикации нашего портала.

Видео: преимущества системы отопления со встроенным теплоаккумулятором

Записи созданы 3636

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о

Похожие записи

Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

Вернуться наверх