Бак аккумулятор в системе отопления – Бак аккумулятор в системе отопления: назначение и принцип действия — АртСтрой — строительные материалы в Санкт-Петербурге

Содержание

Бак аккумулятор для отопления — Всё об отоплении

Как правильно подобрать теплоаккумуляторы для котлов отопления: советы теплотехника

Теплоаккумулятор для котлов отопления включают в систему для экономии топлива, исключения перепадов температурного режима теплоносителя, снижения времени отопления и частоты загрузки топлива. Прибор подключается к твердотопливным, электрическим, газовым котлам большого объема. Основная функция агрегата – аккумулирование избыточного тепла, дальнейшее распределение его в то время, когда загрузка котла топливом прекращена, работа его приостановлена.

Бак аккумулятор в системе отопления – это высокий резервуар в форме цилиндра

Система отопления с теплоаккумулятором обеспечивает бесперебойное снабжение радиаторов горячим теплоносителем.

Устройство теплоаккумулятора

Бак аккумулятор в системе отопления – это высокий резервуар в форме цилиндра, либо квадрата, прямоугольника, снабженный патрубками (4 — 20 штук). Для подключения к котлу – нижние входы, а для соединения с отопительной системой — верхние.

Объем жидкости внутри прибора варьируется 200 – 3000 кубометров (для дома площадью 150 кв. м. нужна вместимость не менее 1000 кубометров).

Теплоизолированные водяные буферные емкости исключают потерю тепла, а также исключают перегревание воздуха внутри помещения, где они установлены (тепловое излучение резервуара без изоляции – достигает до 2 кубометров).

Теплоаккумулятор для твердотопливного котла с теплообменником состоит из элементов:

бака для жидкости,
прибора теплообменника внизу бака,
электронагревателей,
магниевого анода,
аппарата нагрева по слоям.

Вместо одного источника и потребителя тепла к нему можно подключать несколько приборов через разные патрубки.

В быту используются разные модели: термоаккумулятор без теплообменника, аккумулятор тепла для системы отопления с встроенным в конструкцию баком и модели, и модели, оборудованные встроенным в бак теплообменником для горячего снабжения воды.

Можно сделать тепловой аккумулятор для отопления своими руками, однако КПД прибора намного меньше, он займет большую площадь. Стоимость самодельного агрегата ниже, но безопасность контура пострадает.

Как быстро расходуются запасы энергии

Аккумулирующий бак для системы отопления, включенный в контур, обогревает помещения при отключенном котле, не требуется топить котел постоянно, при этом экономия топлива достигает 30 – 50%.

Время расхода резервного тепла зависит от следующих факторов.

Величины бака емкости.
Температуры воздушного пространства внутри и снаружи помещения.
Тепловой потери .
«Умной» автоматики.
Расхода потребления.

Обогревание при выключенном котле продолжается несколько часов, либо двое – трое суток.

Подключение теплоаккумулятора к твердотопливному котлу не разрешает тепловой энергии «улетать в трубу». Тепло накапливается внутри резервуара. При оборудовании автоматики, подача тепла экономно расходуется на обогрев радиаторов, теплых полов, водоснабжение.

Если есть льготный ночной тариф электроэнергии, в темное время суток производится зарядка аккумулятора.

Для того чтобы сделать котельную в доме самостоятельно, нужно продумать очень много деталей

1000 л. тепловой энергии хватает на 11 — 12 дневных часов для помещения 150 кв. м. Это эффективное экономное резервное теплоснабжение при разнице тарифов.

Как подобрать подходящую модель

Без буферной емкости температура теплоносителя падает сразу после отключения котла. Главный критерий подбора модели: расчет теплового аккумулятора. Применяется формула:

m — масса теплоносителя,

Сp — теплоемкость теплоносителя,

T2 средняя конечная температура воды в емкости,

T1— средняя начальная температура.

Точно рассчитать объем и другие параметры помогут специалисты фирмы водотеплоснабжения, либо нужно самостоятельно задать исходящие показатели на онлайн калькуляторе, получить рекомендуемые данные. Принимают во внимание мощность котла. давление внутри системы, количество радиаторов, сечение и диаметр труб, вид и объем теплоносителя.

Аккумулирующая емкость выбирается с учетом следующих факторов: материал конструкции, объем, мощность прибора, давление теплоносителя в системе, функциональность. Фирмы производители предлагают аккумуляторы тепла, стенки которых изготовлены из черной, углеродистой стали, либо нержавейки. Они устойчивы к коррозии, загрязнению, меньше требуют чистки, долго работают.

Тепловой аккумулятор серии ЕАВ из черной углеродной стали с внутренним бойлером из нержавейки пищевого типа – предназначен для системы, работающей при превышении давления 0, 3 МПа. В комплекте теплообменники простого, либо блочного вида. Имеет магниевый анод, защищающий от накипи. Подходит для дополнительного подключения гелиоколлекторов. Используется при проточном нагреве.
Теплоаккумулятор для отопления ЕА – прибор с теплообменниками и без них. Материал – сталь, окрашена снаружи, теплоизоляцию делают из искусственной синей, либо красной кожи. Дополнительно можно подключить накопитель к солнечной батарее. Модели предназначены для нагревания проточной воды, а также циркуляции теплоносителя по системе из бака.
Теплонакопитель для отопления типа ЕАI используют при подключении двух и более тепловых источников, емкость 350 — 3500 л.

Современный теплоаккумулятор имеет антибактериальную защиту, предназначен для дооборудования Тэнами, подключения блочных теплообменников.

Для системы, давление внутри которой более 4 бар выбирайте бак с утолщенными стенками и торосферическими плотными крышками.

Как работает теплоаккумулятор в системе

Схема подключения: трубу, ведущую из котла, подключают к патрубку в верхней части бака, а обратный трубопровод с циркуляционным насосом – к нижнему входу.

После розжига котла насос выбирает снизу бака холодный теплоноситель, доставляет в котел. Нагретая вода из котла перемещается вверх бака. Процесс длится до полного нагревания всего объема воды, внутрь системы поступает только горячая вода.

Как только температура превышает заданные параметры, насос выключается. После отключения котла при снижении температуры воздуха или воды автоматическое управление включает насос, подающий из аккумулятора по контуру горячий теплоноситель.

Обычно, вся отопительная система размещена в подвале дома

Отключение, включение продолжается до пределов превышения температуры внутри бака над температурой внутри контура.

Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором методом коллекторного подключения к входу, выходу накопителя имеет преимущества: можно включить каждый прибор для отопления отдельно.

Что подключают кроме котла

Аккумулирующая емкость для отопления – это центр многоконтурного распределения теплоэнергии. Подключить бак можно к другим источникам тепла: солнечным коллекторам, тепловым насосам, электрическим нагревателям. Или использовать бойлер. Это позволит не топить твердотопливный котел в теплое время года.

Себестоимость тепла, накапливаемая от солнца низкая, но получение ее циклично.

Тепловой насос вырабатывает дорогую энергию и мощности его иной раз недостаточно для полного удовлетворения мощности, слабо нагревается отопительная система.

Энергия электрокотла, газового агрегата самая дорогостоящая, лучше использовать ее при догреве воды после отключения первых двух источников.

Как сделать собственный бак, хранящий тепло

Пропорции высоты бака к диаметру — 3:1 обусловливают равномерное прогревание теплоносителя по всему контуру системы.

Из чего можно создать теплоакумулятор своими руками?

Нужен теплообменник, который делают из медной трубы, сечением 20мм, длиной 15 м. Завертывают ее в спираль.
Деталь для крепления змеевика.
Термометр с крепежом.
Теплоизоляционный материал.
Патрубки ввода и вывода.
Бочка объемом более 200 л. для корпуса из нержавеющей стали.

Буферная емкость своими руками большего размера делается из нескольких бочек, скрепляемых сваркой.

Внутрь емкости вставляют теплообменники, выводят на патрубки.

Утепляют бочку рулонной минеральной ватой, сверху накладывают слой фольги.

Резервуар устанавливают внутри дома, поэтому система, где расположен тепловой аккумулятор для отопления своими руками, заполняется водой, а не антифризом (смесями гликоля).

Схема подключения твердотопливного котла:

Установить теплоакумулятор нужно выше котла. На подставку из брусков, покрытую минеральной ватой.

Излишний вес конструкции может привести к обрушению пола, перекрытий.

Изготовить теплоаккумулятор своими руками не сложно, однако промышленные модели буферной емкости отвечают более высоким требованиям безопасности работы системы топливоподачи и горячего водоснабжения.

Стоимость промышленных приборов, на первый взгляд, кажется высокой, однако самоокупаемость наступает за короткие сроки, и потребителю гарантирована надежность их применения.

Аккумуляторный бак для отопления

Бак аккумулятор для отопления (серого цвета)

В одной из наших предыдущих статей мы разбирались с тем, какой газовый напольный котел лучше: одноконтурный или двухконтурный . Сегодня мы расскажем о том, как из самого простого одноконтурного твердотопливного котла выжать максимальный КПД, выровнять температуру в теплоносителе и добавить несколько контуров. Речь пойдет про баки аккумуляторы для отопления. Что это за баки такие и стоит ли связываться с ними? И так ли они эффективны на самом деле?

Для чего нужен и как работает теплоаккумулятор

Те, у кого жилье отапливается твердотопливным котлом, знают о том, как трудно добиться стабильной температуры в батареях. Так как температура в топке нагревателя постоянно меняется и на этот процесс повлиять практически нельзя. А как это сделать, когда топливо заложено в топку и уже разгорелось? Можно, конечно, прикрыть подачу воздуха, но эффект будет малоощутимым к тому же долгосрочным. Иными словами, принять оперативные меры не представляется возможным.

Вторая проблема – это время между загрузкой топлива. Естественно, чем реже нужно подбрасывать дрова или уголь в котел, тем лучше, меньше хлопот. Чтобы решить обе эти проблемы можно установить баки аккумуляторы для отопления. Что это такое?

Теплоаккумулятор (ТА) – это герметичная буферная ёмкость большого объёма, в которой аккумулируется тепло во время работы котла. После того как в котле выгорает все топливо, установленный бак аккумулятор в системе отопления постепенно отдает накопленное тепло в контур. Это позволяет сократить количество загрузок топлива и увеличивает КПД нагревателя.

Внутри теплоаккумулятора находится теплоноситель. Это может быть вода или антифриз, при этом нужно понимать, что это тот же теплоноситель, который циркулирует по всему контуру. Принцип работы бака аккумулятора в системе отопления:

котел греет воду, и она попадает в ТА, который постоянно заполнен теплоносителем;
затем теплоноситель уходит в контур обогрева при этом отдает часть тепла общему объему жидкости резервуара;
постепенно температура воды в теплоаккумуляторе растет;
из контура обратка тоже приходит в ТА;
из буферной емкости обратка передается в котел.

Схема подключения ТА

Подача воды в аккумулирующий бак для отопления осуществляется в верхней части, а обратка выходит в нижней. Эти потоки двигаются в резервуаре в разных направлениях. Задача заключается в том, чтобы они пересекались и осуществлялся теплообмен. В противном случае никакого аккумулирования тепла происходить не будет. При этом нужно не просто перемешать воду в емкости, а сделать это правильно.

Что это значит? Циркуляция должна быть настроена таким образом, чтобы поток подачи опускался вниз к потоку обратки, при этом обратка не должна подниматься вверх. Только в этом случае слой жидкости, который находится между потоками, будет нагреваться.

Настройка циркуляции осуществляется методом подбора мощности насосов до и после аккумулирующего бака для отопления, а также установки одной из трех скоростей их работы. Важно перед насосами ставить фильтры для системы отопления . В противном случае может потребоваться ремонт циркуляционного насоса .

Помимо того, что аккумулирующий бак для системы отопления обогревает жилье, в нем может быть установлен контур для горячего водоснабжения. Также агрегат оснащается дополнительными источниками подогрева, которые выступают в качестве вспомогательных.

Теплоаккумулятор перестает отбирать часть тепла из поступаемого в него теплоносителя только в том случае, если он полностью заряжен. То есть температура воды одинаковая во всех слоях и сравнялась с температурой подачи от котла.

Эффективность применения для электрического котла

Делая небольшое отступление, расскажем о том, что аккумулирующий бак для системы отопления применяется не только в тандеме с твердотопливными котлами, хотя в основном это так. Буферная емкость также может быть использована в системах обогрева с электрическим нагревателем. Но это приемлемо только в том случае, если есть возможность пользоваться ночными тарифами на электроэнергию. Как известно стоимость киловатта энергии в ночное время значительно ниже, чем в дневное.

В целях экономии котел работает только ночью, делает он это беспрерывно, тем самым отапливает жилье и прогревает воду в буферной емкости. За ночь теплоноситель в ТА аккумулирует достаточное количество тепла и в течение дня отдает его в контур. Котел в это время не работает. Днём температура за окном выше, чем ночью, поэтому и теплоноситель остывает не так сильно.

Конструкция аккумуляторного бака для отопления

Аккумуляторный бак для отопления в разрезе

Теперь более подробно остановимся на конструкции теплоаккумулятора. Если резервуар предназначен только для контура обогрева, то его конструкция достаточно простая:

герметичный корпус;
слой утеплителя;
патрубок в верхней части для подачи;
патрубок в нижней части для обратки.

Больше ничего не потребуется, но если нужно чтобы аккумуляторный бак для отопления еще и грел воду для хозяйственных нужд, то в корпус резервуара встраивается медный змеевик и, естественно, два патрубка (вход/выход). К входному патрубку подключается холодная вода. Она проходит по змеевику и нагревается от того теплоносителя, который находится в буферной емкости. Из резервуара выходит уже нагретая вода, которая подается на смесители санузла и кухни. При этом от длины медного змеевика зависит, как долго вода пробудет внутри ТА и, соответственно, насколько она нагреется.

Конструкция ТА может иметь не только несколько контуров теплоотдачи, а и несколько источников нагревания. Так, нагрев теплоносителя в резервуаре может осуществляться несколькими способами:

от нагревателя;
от электрических тэнов.

Электрические тэны могут быть запитаны прямо в сеть и включатся тогда, когда это необходимо. Также современные буферные баки аккумуляторы для отопления оснащены тэном, подключенным к солнечным батареям, что позволяет использовать бесплатную энергию солнца.

Как всегда народные умельцы интересуются, можно ли сделать бак аккумулятор для отопления своими руками. Конечно, можно, если руки на месте, но сказать что это очень просто нельзя. На что нужно обратить внимание:

верх резервуара не должен быть плоским, иначе выдавит давлением;
патрубки подачи и обратки должны быть в нужных плоскостях;
вся конструкция абсолютно герметичная;
металл толщиной около 5 мм.

Ниже на видео можно увидеть, как один из народных умельцев сделал аккумуляторный бак для отопления своими руками из бочки.

Объем буферного бака аккумулятора

Давайте разберемся в том, какой объём теплоаккумулятора должен быть. Есть расхожие мнения, которые основываются на расчете исходя из:

площади помещения;
мощности котла.

Давайте разберемся с каждым из них. Если отталкиваться от площади помещения, то точных рекомендаций быть не может. Так как есть много факторов, влияющих на время автономной работы системы без котла, основной из которых – это теплопотери помещения. Чем лучше утеплен дом, тем дольше буферная емкость сможет обеспечивать жилье теплом.

Примерный расчет, исходя из площади помещения, заключается в том, что объём теплоаккумулятора должен в четыре раза превышать количество квадратных метров. Например, дому площадью 200 м кв подойдет ТА объемов 800 литров.

Конечно, чем больше резервуар, тем лучше, но чтобы нагреть большее количество теплоносителя понадобиться больше мощности нагревателя. Расчет мощности котла делается исходя из отапливаемой площади. Один киловатт прогревает десять метров. Можно поставить и пятитонный резервуар, только если котел не потянет такие объёмы, смысла никакого в установке такого большого теплоаккумулятора не будет. Значит, нужно вносить коррективы в расчет мощности самого котла.

Получается, что, возможно, правильнее делать расчет исходя из мощности котла. Возьмём для примера все тот же дом 200 м кв. Приблизительный расчет объёма буферной емкости следующий – один киловатт энергии прогревает 25 литров теплоносителя. То есть если стоит нагреватель мощностью 20 Вт, то объём ТА должен быть около 500 литров, чего явно недостаточно для такого жилья.

По итогам расчетов можно сделать вывод, что если вы собрались ставить теплоаккумулятор, то нужно учитывать это при подборе мощности котла и брать не один, а два киловатта на десять метров отапливаемой площади. Только тогда система будет сбалансированная. Объём ТА также влияет и на расчет вместительности экспанзомата. Экспанзомат – это расширительный бак, который компенсирует тепловое расширение теплоносителя. Чтобы посчитать его объём нужно взять общий объём теплоносителя в контуре, включая вместительность буферной емкости, и поделить на десять.

Преимущества и недостатки ТА

Габариты ТА впечатляют

Начнем с преимуществ, которые дает использование бака аккумулятора для гвс и отопления:

стабильность температуры в контуре;
экономия топлива;
сокращение количества загрузок топлива в котел;
нагреватель полностью реализует свой потенциал мощности;
возможность экономии, если в качестве нагревателя выступает электрический котел;
одновременное нагревание теплоносителя в контуре обогрева и горячей воды.

Не бывает ничего, что не имело бы своих недостатков. Так и с теплоаккумуляторами:

занимают много места;
дорого стоят;
нужен более мощный котел.

Все понимают, что каждое дело нужно делать хорошо и качественно, желательно придерживаясь всех правил. На практике, к сожалению, это не всегда возможно. Тут нужно считать деньги, ведь всё всегда упирается именно в них. Применение буферных емкостей действительно помогает сократить расходы на топливо и стабилизировать температуру в контуре. При этом изначально нужно будет купить в два раза мощнее котел, который, естественно, дороже, и купить сам теплоаккумулятор, что тоже недёшево. Можно совершать покупки постепенно, сначала сделать контур без накопительного резервуара, а потом со временем докупить его, если желание не пропадет. При этом нужно будет немного подкорректировать схему разводки труб отопления .

(Оцените статью, будьте первым)

Интересное по теме:

Замена труб отопления
Какой выбрать обогреватель
Применение коробов в системе отопления
Особенности отопления промышленных помещений

Буферный бак аккумулятор накопительный для отопления

Обеспечить экономию топлива для обогрева теплоносителя в современных системах способен установленный в контуре буферный бак аккумулятор для отопления. Его применяют как в твердотопливных системах, так и при обогреве с помощью газа или на электрическом обогреве.

Аккумулирующая емкость для отопления способна осуществлять генерацию полученной тепловой энергии, которая впоследствии возвращается для использования в обогреве воды или в применении ее снова для отопления помещения. Во внутренней полости располагаются специальные баки-резервуары, габариты которых зависят от конкретной модели изделия.

Специфика выбора баков

Основным критерием для выбора аккумуляторного бака для отопления является наличие свободного пространства в помещении. Также необходимо предусмотреть возможность укрепления пола под этим котельным оборудованием. При установке на неподготовленной площадке возможны нежелательные последствия в виде проломов, прогибов или других повреждений за счет массивности.

Если есть необходимость в установке накопительного бака для отопления габаритом в 1 м 3. но нет возможности это сделать, допускается установка двух таких емкостей по 0,5 м 3 в разных точках, чтобы снизить нагрузку.

Дополнительной причиной для установки бака аккумулятора для отопления может быть наличие горячего водоснабжения. Когда в помещении отсутствует контур для горячей воды, то при установке бака, можно провести монтаж системы ГВС.

Важно учитывать значение давления в системе отопления. Для бытовых контуров, смонтированных в частном секторе, редко можно встретить системы с более, чем 3 атм. В этой ситуации наиболее актуальным окажется бак накопительный для отопления с торосферической крышкой.

Есть отдельные модели заводских аккумуляторов, имеющих в оснащении электрические ТЭНы. Такие элементы производители монтируют в верхней части емкости. Данное решение способствует поддержанию высокой температуры в течение длительного времени даже после полной остановки котла. Это обеспечить подачу горячего водоснабжения для обычного ее использования.

Что это такое

Буферный бак аккумулятор для отопления (он же теплоаккумулятор и он же аккумулирующая емкость) – это приспособление для накопления и сохранения тепла. Внешне такой бак имитирует термос, стенки которого утеплены специальными изолирующими материалами (термостойкий поролон), который отлично справляется с поставленными задачами.

Подобный буфер в системе отопления является обязательным элементом, поскольку позволяет собирать тепловую энергию от всех источников тепла и равномерно распределять ее по помещению.

Поскольку основная задача устройства – накопления и сохранение тепла, основным его элементом является теплоизолятор. В зависимости от того, из чего его изготовили, определяется разновидность буферного бака:

жидкостный;
твердотельный;
термохимический;
паровой;
со вспомогательными элементами нагрева.

Если в качестве теплоносителя выступает вода, в некоторых системах отопления может использоваться антифриз. В любом случае любой бак, независимо от материала теплоизоляции. комплектуется входными и выходными патрубками, ведущими, соответственно, к котлу к системе отопления.

Преимущества наличия бака

Чаще всего бак аккумулятор для горячей воды является актуальным именно для твердотопливных систем отопления. При этом он обладает следующими преимуществами:

Длительное автоматическое обеспечение помещения теплом даже после полного прекращения обогрева теплоносителя. Система выдержит несколько часов на аккумулированном тепле.
Вмонтированная в контур емкость способствует эффективной защите водяной рубашки котла от закипания и разрушения. Когда происходит неожиданное отключение подачи электроэнергии либо перекрывается термостатическими головками подача теплоносителя в систему при выходе в рабочий температурный режим, происходит нагрев воды в баке (тепловое аккумулирование). В течение этого времени можно успеть запустить электрогенератор или, снизившись до нужного уровня, температура возобновит циркуляцию с горячим баком.
Блокирована возможность поступления прохладного теплоносителя в разогретый теплообменник, расположенный в зоне прогрева, со стороны обратки, если произойдет непредвиденная заминка с насосом.
Аккумулирующие тепловую энергию полости применяются в качестве гидроразделителей. Такое решение обеспечивает максимальную независимость всех разводок, что сказывается на экономии.

Стоит отметить, что такие баки имеют и недостаток. Он заключается в относительно высокой стоимости монтажных работ и повышенных требованиях к условиям размещения гидравлического оборудования. Но все затраты компенсируются в эффективной и слаженной работе получившейся системы.

Классическая схема подключения

Есть несколько типовых схем подключения аккумулятора в систему отопления. Простейшей из них увязывает котел и бак в гравитационную схему, которая предусматривает работу даже при полном отключении от прокачивающего насоса электросети. При этом следует изначально делать обвязку твердотопливного котла с учетом буферной емкости.

Тепловой аккумулятор всегда подключается к котлу отопления параллельно. Этот способ, несмотря на то, что элементарный по исполнению, является самым правильным и эффективным.

В таком случае монтаж емкости проводится выше батарей. Во время монтажа задействован насос, прокачивающий воду, обратный клапан, обеспечивающий подачу лишь в одном направлении, и термостатический клапан. Цикл начинается с разогрева воды. Ее по трубопроводу начинает перекачивать насос через клапан в сторону радиаторов. Такой процесс ведется до такого времени, когда система не прогреется до заданной критической точки, например, теплоноситель выйдет в 60 0 С.

Параллельно клапан стравливает через патрубок небольшое количество холодной воды по нижнему патрубку емкости. По верхнему открытому патрубку едет в систему теплая жидкость через отопительный котел. В это время происходит заряжание аккумулятора.

После того как в топке перегорит вся порция твердого топлива, температура воды в подающей трубе начинает снижаться. По достижении ею отметки в установленные 600С, с помощью термостата будет перекрываться подача от зоны нагрева. В это время станет открываться поток из бака, который получит подпитку от холодной воды, а в итоге трехходовой клапан вернет все в первоначальное положение.

В задачу обратного клапана, вмонтированного параллельно термостату, входит остановка насоса. В этом случае котел закольцовывается с аккумулятором, вода поступит к приборам напрямую из бака, а в нее уже будет вливаться подогретая вода от котла. Термостат в данной схеме не проявляет активности.

Расчет для аккумулятора тепла

На рынке производители предлагаю модели аккумуляторов, имеющие разнообразные параметры. Основной критерий выбора емкости по размеру заключается в мощности используемого в системе котла. Подогрев теплоносителя осуществляется в нем благодаря встроенному змеевику. Он играет роль теплообменника. В некоторых моделях применяют несколько змеевиков.

Традиционно принято использовать следующий алгоритм для расчета параметров теплоаккумуляторов:

25-30 л объема эквивалентны выдаваемой мощности в 1 кВт твердотопливного котла.

Соответственно при параметре в 15 кВт понадобится аккумулятор емкостью около 700 литров. Значение мощности котла, которое всегда указано в ватах, легко найти в инструкции по его применению. Умножив имеющуюся цифру на 30, получим требуемое значение бака в литрах.

Если отопительная система уже собрана и функционирует, гораздо проще рассчитать необходимый объем буферной емкости. Тот, кто пользуется системой, знает запас воды, время, которое проходит между закладками котла. Для того, чтобы определить размер буферного бака, достаточно перемножить объем теплоносителя и время между топками котла в часах.

Используя буферный бак в системе отопления и горячего водоснабжения, вы обеспечиваете себя регулярной подачей тепла и воды, независимо от работы котла. Даже если он по каким-то причинам отключился, в вашем доме все равно будет тепло. К тому же, он рационально распределяет тепловую энергию в помещении, за счет чего можно экономить на оплате счетов.

ВИДЕО: Тепловой аккумулятор в доме с периодической топкой

Источники: http://trubexpert.ru/heating/kak-pravilno-podobrat-teploakkumulyatory-dlya-kotlov-otopleniya-sovety-teplotexnika/, http://utepleniedoma.com/otoplenie/akkumulyatornyj-bak, http://www.portaltepla.ru/kotli-i-kotelnoe-oborudovanie/bufernij-bak-akkumulyator-dlya-otopleniya/

teplosten24.ru

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 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.

Содержание статьи

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 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.

Выгоды 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 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).

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 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.

Цены на теплоаккумуляторы Hajdu

~~Теплоаккумулятор Hajdu~~

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 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 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 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 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 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.

Иллюстрация	Краткое описание схемы
	Температурный 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.
	Подключение 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.
	Такая 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.
	Исходные 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 с организацией проточного обеспечения горячей водой через встроенный спиралевидный теплообменник. Рассчитана на равномерное потребление горячей воды, без пиковых нагрузок.
	Такая 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.
	Бивалентная 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, 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 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 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.

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.

Как 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.

Сложно 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

stroyday.ru

Бак аккумулятор для отопления — Всё об отоплении и кондиционировании

Как правильно подобрать теплоаккумуляторы для котлов отопления: советы теплотехника

Бак аккумулятор в системе отопления – это высокий резервуар в форме цилиндра

Устройство теплоаккумулятора

Теплоаккумулятор для твердотопливного котла с теплообменником состоит из элементов:

бака для жидкости,
прибора теплообменника внизу бака,
электронагревателей,
магниевого анода,
аппарата нагрева по слоям.

Как быстро расходуются запасы энергии

Время расхода резервного тепла зависит от следующих факторов.

Величины бака емкости.
Температуры воздушного пространства внутри и снаружи помещения.
Тепловой потери .
«Умной» автоматики.
Расхода потребления.

Обогревание при выключенном котле продолжается несколько часов, либо двое – трое суток.

Если есть льготный ночной тариф электроэнергии, в темное время суток производится зарядка аккумулятора.

Для того чтобы сделать котельную в доме самостоятельно, нужно продумать очень много деталей

Как подобрать подходящую модель

m — масса теплоносителя,

Сp — теплоемкость теплоносителя,

T2 средняя конечная температура воды в емкости,

T1— средняя начальная температура.

Тепловой аккумулятор серии ЕАВ из черной углеродной стали с внутренним бойлером из нержавейки пищевого типа – предназначен для системы, работающей при превышении давления 0, 3 МПа. В комплекте теплообменники простого, либо блочного вида. Имеет магниевый анод, защищающий от накипи. Подходит для дополнительного подключения гелиоколлекторов. Используется при проточном нагреве.
Теплоаккумулятор для отопления ЕА – прибор с теплообменниками и без них. Материал – сталь, окрашена снаружи, теплоизоляцию делают из искусственной синей, либо красной кожи. Дополнительно можно подключить накопитель к солнечной батарее. Модели предназначены для нагревания проточной воды, а также циркуляции теплоносителя по системе из бака.
Теплонакопитель для отопления типа ЕАI используют при подключении двух и более тепловых источников, емкость 350 — 3500 л.

Как работает теплоаккумулятор в системе

Обычно, вся отопительная система размещена в подвале дома

Что подключают кроме котла

Себестоимость тепла, накапливаемая от солнца низкая, но получение ее циклично.

Как сделать собственный бак, хранящий тепло

Из чего можно создать теплоакумулятор своими руками?

Нужен теплообменник, который делают из медной трубы, сечением 20мм, длиной 15 м. Завертывают ее в спираль.
Деталь для крепления змеевика.
Термометр с крепежом.
Теплоизоляционный материал.
Патрубки ввода и вывода.
Бочка объемом более 200 л. для корпуса из нержавеющей стали.

Буферная емкость своими руками большего размера делается из нескольких бочек, скрепляемых сваркой.

Внутрь емкости вставляют теплообменники, выводят на патрубки.

Утепляют бочку рулонной минеральной ватой, сверху накладывают слой фольги.

Схема подключения твердотопливного котла:

Установить теплоакумулятор нужно выше котла. На подставку из брусков, покрытую минеральной ватой.

Излишний вес конструкции может привести к обрушению пола, перекрытий.

Аккумуляторный бак для отопления

Бак аккумулятор для отопления (серого цвета)

Для чего нужен и как работает теплоаккумулятор

котел греет воду, и она попадает в ТА, который постоянно заполнен теплоносителем;
затем теплоноситель уходит в контур обогрева при этом отдает часть тепла общему объему жидкости резервуара;
постепенно температура воды в теплоаккумуляторе растет;
из контура обратка тоже приходит в ТА;
из буферной емкости обратка передается в котел.

Схема подключения ТА

Эффективность применения для электрического котла

Конструкция аккумуляторного бака для отопления

Аккумуляторный бак для отопления в разрезе

герметичный корпус;
слой утеплителя;
патрубок в верхней части для подачи;
патрубок в нижней части для обратки.

от нагревателя;
от электрических тэнов.

верх резервуара не должен быть плоским, иначе выдавит давлением;
патрубки подачи и обратки должны быть в нужных плоскостях;
вся конструкция абсолютно герметичная;
металл толщиной около 5 мм.

Объем буферного бака аккумулятора

площади помещения;
мощности котла.

Преимущества и недостатки ТА

Габариты ТА впечатляют

Начнем с преимуществ, которые дает использование бака аккумулятора для гвс и отопления:

стабильность температуры в контуре;
экономия топлива;
сокращение количества загрузок топлива в котел;
нагреватель полностью реализует свой потенциал мощности;
возможность экономии, если в качестве нагревателя выступает электрический котел;
одновременное нагревание теплоносителя в контуре обогрева и горячей воды.

Не бывает ничего, что не имело бы своих недостатков. Так и с теплоаккумуляторами:

занимают много места;
дорого стоят;
нужен более мощный котел.

(Оцените статью, будьте первым)

Интересное по теме:

Замена труб отопления
Какой выбрать обогреватель
Применение коробов в системе отопления
Особенности отопления промышленных помещений

Буферный бак аккумулятор накопительный для отопления

Специфика выбора баков

Что это такое

жидкостный;
твердотельный;
термохимический;
паровой;
со вспомогательными элементами нагрева.

Преимущества наличия бака

Длительное автоматическое обеспечение помещения теплом даже после полного прекращения обогрева теплоносителя. Система выдержит несколько часов на аккумулированном тепле.
Вмонтированная в контур емкость способствует эффективной защите водяной рубашки котла от закипания и разрушения. Когда происходит неожиданное отключение подачи электроэнергии либо перекрывается термостатическими головками подача теплоносителя в систему при выходе в рабочий температурный режим, происходит нагрев воды в баке (тепловое аккумулирование). В течение этого времени можно успеть запустить электрогенератор или, снизившись до нужного уровня, температура возобновит циркуляцию с горячим баком.
Блокирована возможность поступления прохладного теплоносителя в разогретый теплообменник, расположенный в зоне прогрева, со стороны обратки, если произойдет непредвиденная заминка с насосом.
Аккумулирующие тепловую энергию полости применяются в качестве гидроразделителей. Такое решение обеспечивает максимальную независимость всех разводок, что сказывается на экономии.

Классическая схема подключения

Расчет для аккумулятора тепла

Традиционно принято использовать следующий алгоритм для расчета параметров теплоаккумуляторов:

25-30 л объема эквивалентны выдаваемой мощности в 1 кВт твердотопливного котла.

ВИДЕО: Тепловой аккумулятор в доме с периодической топкой

msklimat.ru

Аккумулирующий бак для системы отопления

Аккумуляторный бак для отопления

Бак аккумулятор для отопления (серого цвета)

Для чего нужен и как работает теплоаккумулятор

котел греет воду, и она попадает в ТА, который постоянно заполнен теплоносителем;
затем теплоноситель уходит в контур обогрева при этом отдает часть тепла общему объему жидкости резервуара;
постепенно температура воды в теплоаккумуляторе растет;
из контура обратка тоже приходит в ТА;
из буферной емкости обратка передается в котел.

Схема подключения ТА

Эффективность применения для электрического котла

Конструкция аккумуляторного бака для отопления

Аккумуляторный бак для отопления в разрезе

герметичный корпус;
слой утеплителя;
патрубок в верхней части для подачи;
патрубок в нижней части для обратки.

от нагревателя;
от электрических тэнов.

верх резервуара не должен быть плоским, иначе выдавит давлением;
патрубки подачи и обратки должны быть в нужных плоскостях;
вся конструкция абсолютно герметичная;
металл толщиной около 5 мм.

Объем буферного бака аккумулятора

площади помещения;
мощности котла.

Преимущества и недостатки ТА

Габариты ТА впечатляют

Начнем с преимуществ, которые дает использование бака аккумулятора для гвс и отопления:

стабильность температуры в контуре;
экономия топлива;
сокращение количества загрузок топлива в котел;
нагреватель полностью реализует свой потенциал мощности;
возможность экономии, если в качестве нагревателя выступает электрический котел;
одновременное нагревание теплоносителя в контуре обогрева и горячей воды.

Не бывает ничего, что не имело бы своих недостатков. Так и с теплоаккумуляторами:

занимают много места;
дорого стоят;
нужен более мощный котел.

(Оцените статью, будьте первым)

Интересное по теме:

Особенности отказа от центрального отопления.
Характеристики полипропиленовых труб отоплени.
Мембранные и открытые расширительные баки для.
Незамерзающие и охлаждающие жидкости для отоп.

Аккумуляторный бак отопления — принцип работы

В последнее время, среди отопительных приборов, аккумулирующий бак для системы отопления занимает лидирующее положение. Эти данные подтверждают статистические показатели покупательского спроса. Такому успеху способствует возможность использования данного прибора не только как отопительного агрегата, но и в качестве аппарата для горячего и холодного водоснабжения.

Принцип работы и назначение

Как правило, отопительная система включает в себя следующий перечень обязательных составляющих:

Стоит отметить, что если рассмотреть отопление в частном доме. то топливом служат, например, дрова или же уголь. При этом, необходим постоянный контроль за состоянием протапливания, горения. Для повышения эффективности, а также для самостоятельной работы системы отопления наиболее разумно использовать аккумулирующий бак отопления.

Главной целью аккумуляторного бака в системах отопления является увеличение самостоятельности системы отопления. Для решения этой задачи используется более объемный теплоноситель. Это способствует увеличению количества теплоты, накапливаемого данным аппаратом. Аккумулирующие баки для отопления устанавливаются путем врезки в систему отопления, тем самым обеспечивают свою изолированность.

Принцип работы бака аккумулятора

Такая система отопления имеет в наличии несколько тепловых источников отопления. а сам бак превращается в центральное звено всей системы.

Когда тепло подается непостоянно, с перерывами, его источники, нагреваясь в аккумулирующем баке, переходят в систему постоянной теплоподачи, тем самым, снижая эксплуатационные затраты. Меньшее потребление энергии тепла позволит уменьшить расходы газа. которые при значительной величине отапливаемой площади могли иметь достаточное большое значение.

При использовании многотарифного способа расчета потребления тепла, аккумуляторные баки становятся идеальным решением данного вопроса. Суть применения этих емкостей заключается в переносе тепла с котла на емкость бака при ночном энергопотреблении.

При использовании топлива в твердой форме, вся отопительная система функционирует за счет твердотопливного котла. который, в свою очередь, максимально эффективно отапливает буфферный бак аккумулятор. Данный процесс осуществляется независимо от того, в каком состоянии котел твердого топлива. Вследствие чего, система отопления приносит большее количество теплового эффекта, при меньших затратах. Кроме того, техническое обслуживание котла. которое необходимо было раньше производить в строго определенное время, теперь можно осуществлять в любой удобный временной промежуток.

Схема подключения аккумулирующего бака к твердотопливному котлу

Что касается безопасности, то аккумулирующий бак в отоплении является надежной защитой от перегревания котла, а материал изготовления распределительной системы не используется при производстве контуров котла.

Описываемая система отопления для дома имеет место применяться в общественных отопительных приборах, так, ее часто используют в ГВС, в системах вентилирования, при подогреве грунта.

Преимущества и недостатки аккумуляторного бака

Преимуществааккумулирующего бака:

производительность основного котла повышается и составляет порядка 88%. При этом, сокращаются расходы на треть.
тепловое регулирование теперь можно осуществлять по отдельным помещениям.
из-за снижения количества выделяемых продуктов горения топлива, происходит повышение котлового ресурса.
контроль управления за состоянием котла носит менее тщательный характер, а частота проверки снижается.

Недостатки аккумулирующего бака:

строгое соответствие условиям проектирования отопления дома перед установкой данной системы;
высокая стоимость.

Поделитесь статьей в социальных сетях

Преимущества использования буферной емкости для отопления

Наряду с газовыми отопительными котлами не менее популярными остаются твердотопливные печи, при помощи которых можно найти альтернативу популярному топливу в виде дров или угля. На современном рынке отопительных устройств существует множество моделей, отличающихся между собой мощностью и комплектацией. Но у них всех есть существенный недостаток – необходим постоянный контроль над наличием дров или торфа в топке.

Эту проблему поможет решить дополнительное устройство – буферная емкость для системы отопления. С момента ее установки можно не только сократить время на постоянную беготню к котлу, но и значительно улучшить эффективность его работы.

Цель установки

Чаше всего специалисты рекомендуют устанавливать такие устройства в системах, которые обеспечивают отопление при помощи солнечных батарей или электрических топок. Оба источника выработки тепла зависят от времени суток.

Активная работа солнечных аккумуляторов приходится на день, а электрический прибор более эффективен ночью, так как стоимость электроэнергии в ночное время рассчитывается по низкому тарифу, а значит, можно сэкономить.

Учитывая такие факторы, выясняется, что буферная емкость в одно время суток работает на накопление тепла, а во второе – на его отдачу.

КПД системы

Идеально сочетается аккумулирующий бак с газообразующим или твердотопливным котлом. В данном случае помимо экономии времени и топлива он выступает в роли системы безопасности. Наивысшую степень эффективности можно достичь при комбинации буферного устройства с газогенератором.

КПД достигает своего максимума при оптимальных условиях сжигания топлива. Дерево преобразуется в газ при температурном режиме в 400 градусов. При некотором изменении параметров (давление, температура, плотность топлива в камере сгорания котла) соотношение древесного газа и кислорода становится нерациональным, и топливо уходит в дымоход, заметно снижая КПД топки и приводя к увеличению расхода дров.

Чтобы улучшить показатели КПД, отходящий из топки газ должен удерживать температуру на уровне 90 – 120 градусов. В то же время при таком температурном режиме в трубе образуется конденсат, а это грозит попаданием воды в котел с последующим его выходом из строя. Следовательно, такой режим сгорания нельзя назвать оптимальным.

Чтобы улучшить эффективность нагревателя, необходимо обеспечить ему цикличный режим работы в виде нескольких закладок топлива в топку с максимальным режимом выработки энергии, которая будет поглощена буферным баком. Затем котел может простаивать в течение нескольких суток.

Преимущества

Срок спящего режима топки зависит от объема буферной емкости (объем необходимо подбирать с учетом мощности отопительного устройства), из которой поступает энергия в дни ее простоя. При таком режиме обогрева можно отметить следующие преимущества:

высокий уровень КПД отопительного котла;
минимизация топливных расходов;
выработка комфортной стабильной температуры;
уменьшение временных затрат на обслуживание системы.

Технические параметры

При очевидных положительных характеристиках буферный бак все же имеет недостаток – громоздкие габариты. Небольшая котельная вряд ли сможет вместить самую минимальную емкость, объемом 500 литров, габариты которой достигают 1,8 м в высоту с диаметром 0,6 м (с утеплителем размеры увеличиваются).

Такие конструкции сложно протиснуть в дверь, а значит, для их монтажа нужно немалое помещение. Как показывает практика, площадь котельной, в которой устанавливается буфер, должна быть не менее 12 м².

Возможные конструкции

Некоторые специалисты предлагают создавать такие емкости непосредственно на месте установки или при их производстве применять эластичные материалы. Стоит отметить, что аккумулирующий бак может быть различной формы (в виде прямоугольника, цилиндра, внутренней межстеновой перегородки, печной лежанки и т. д.).

Также можно использовать ее вместо радиаторов или теплых полов. Если укомплектовать резервуар змеевиком, то будет решена проблема с подогревом воды для хозяйственных нужд. Правда, стоимость таких устройств будет немаленькой.

Расчет объема

Перед тем как приступить к расчетам, нужно выяснить средние показатели интенсивности теплопотерь здания. В качестве примера возьмем дом площадью 200 м². При наружной температуре + 20 градусов теплопотери строения будут равны 0. Чем ниже температура на улице, тем большими становятся затраты тепла.

Если при температуре воздуха +15 градусов теплопотери составят 2 кВт/час, то с каждым ее снижением на 5 градусов они увеличатся на 2 кВт. Это усредненные данные, а для более точных профессиональных расчетов потребуется изучение нескольких характеристик здания (материалы, утепление, климатическая зона).

Чтобы восполнить потери тепловой энергии, необходимо устанавливать отопительный котел, способный их компенсировать и обеспечить некоторый запас энергии на случай падения температуры ниже обычного минимума. Так, для морозов — 35 градусов достаточно будет котла в 20 кВт.

Стоит помнить, что в случае с твердотопливными устройствами управлять их мощностью достаточно сложно (дрова либо горят, либо нет).

Значительного улучшения невозможно добиться и при уменьшении доступа кислорода путем перекрытия заслонки – эффект будет едва ли заметным.

Не лучше обстоит ситуация и с отоплением дома в осеннее-весенний период, когда наружная температура держится на уровне 0 градусов и потери тепла в доме не превышают 8 кВт, а рабочие показатели котла равны 15 кВт.

В данном случае расходуется большее количество топлива, чем необходимо, и впустую затрачивается 7 кВт энергии, которая уходит либо на перегрев радиаторов, либо на кипение в системе, что может привести к аварийной ситуации. Для этого и устанавливается аккумулирующая емкость, которая поглощает избыточную мощность.

Принцип работы

При помощи циркуляционного насоса горячая вода выходит из котла и попадает в буферный резервуар. Такой же объем остывшего теплоносителя возвращается обратно. Далее из верхней части аккумулирующей емкости при помощи второго насоса горячая вода уходит к радиаторам, из которых остывшая жидкость поступает в нижнюю часть бака.

Насос №1 функционирует во время работы топки, а насос №2 снабжен термостатом, который регулирует работу механизма в зависимости от температурного режима в помещении. Соответственно, насос в котле работает постоянно, а насос в буферном баке включается и выключается при необходимости (понижении-повышении температуры в комнатах).

К примеру, мощности насосов идентичны и у них одинаковая производительность. Это означает, что вся тепловая мощность (15 кВт) из буферной емкости уйдет к радиаторам.

Если теплопотери дома составляют 8 кВт, то мы придем к перегреву радиаторов, и температура в доме вырастет, достигнет выставленного максимума на термостате (к примеру, 22 градуса) и насос №2 отключится автоматически. Когда радиаторы остынут, температура в помещении тоже упадет ниже выставленной на термостате отметки, а насос №2 снова начнет функционировать.

Если учесть, что производительность насосов одинакова, то станет понятно – в буферный бак поступит больше горячего теплоносителя, чем израсходуется на циркуляцию по системе и его температура вырастет. Именно так и аккумулируется тепло.

Отдача тепла происходит в определенном порядке. Когда котел нагрелся и насос №1 отключился, тепло прекращает поступать в буферную емкость. Насос №2 продолжает функционировать в обычном режиме и выкачивает из бака горячий теплоноситель, возвращая на его место остывшую воду, при этом температура в резервуаре падает.

Польза устройства

Изучив все характеристики и рабочие моменты буферного бака можно с уверенностью сказать, что он положительно влияет на работу отопительной системы в целом.

В своем примере мы рассматривали котел с мощностью в 2 кВт, что соответствует примерно 120 секциям алюминиевых батарей, которые вмещают 60 л теплоносителя (не считая воды в трубах, нагревательном устройстве и расширительном баке). Общий же объем составит порядка 100 литров.

Если систему дополнить буфером (к примеру, на 500 л), то объем воды увеличится до 600 л. Естественно, остывать такое количество теплоносителя будет медленнее, а это значит, что после прекращения работы нагревателя температура в помещении начнет снижаться в шесть раз медленнее.

Чтобы увеличить время остывания воды до нескольких суток, возникнет необходимость установки более мощного котла и буферного бака с большей вместимостью.

Дополнительные расходы

Установка аккумулирующего бака повлечет за собой дополнительные затраты в виде покупки самого резервуара, дополнительной насосной установки, термодатчика, расширительного бака, труб для обвязки.
Определенная сумма потребуется на оплату монтажных работ. Однако все расходы вполне оправданы, если учесть, что с установкой такого устройства повысится уровень безопасности отопительной системы и автоматизируется контроль над ее работой.

Также появится возможность регулировки температуры на разных этажах или в отдельных помещениях. К такой системе легко монтировать солнечные коллекторы или тепловые насосы.

Источники: http://utepleniedoma.com/otoplenie/akkumulyatornyj-bak, http://sdelatotoplenie.ru/akkumulyatornyj-bak-otopleniya.html, http://x-teplo.ru/otoplenie/oborudovanie/bufernaya-emkost.html

msklimat.ru

Тепловой аккумулятор для отопления своими руками, схема подключения аккумулятора тепла

Во время обогрева дома нередко случается, что в дневное время суток есть возможность вырабатывать тепло с излишком, а в ночное его не хватает. Бывает и прямо противоположная ситуация, при которой выгоднее пользоваться отоплением ночью. Подобные моменты поможет сгладить тепловой аккумулятор для отопления. Но надо знать, как его правильно подобрать, установить и подключить к системе. Подробную информацию по этой теме вы сможете почерпнуть из данной статьи.

Когда нужен аккумулятор тепла

Этот нехитрый элемент отопительной системы в виде утепленного резервуара с водой рекомендуется устанавливать в таких случаях:

для максимально эффективной работы твердотопливного котла;
совместно с электрическим генератором тепла, функционирующим по сниженному ночному тарифу.

Для справки. Также существуют водяные аккумуляторы тепла для теплиц, применяемые для сохранения солнечной энергии, полученной в течение дня.

Эксплуатация котлов на твердом топливе имеет свои особенности. Теплогенератор действует с высоким КПД только при работе на максимальных режимах, если перекрывать ему воздух для понижения температуры в топке, то и эффективность работы тоже снижается. Немало забот домовладельцу доставляет и периодичность топки, дрова прогорели – надо загружать новые, делать это среди ночи крайне неудобно. Выход прост: нужен бак-аккумулятор, накапливающий сгенерированное ранее тепло для использования его после прогорания дров в топливнике.

Противоположная ситуация возникает с котлом электрическим, подключенным к сети через многотарифный счетчик. Чтобы сэкономить, нужно получить максимум тепла ночью, когда тариф низкий, а днем электроэнергию не использовать. И здесь тепловой аккумулятор в системе отопления позволит организовать оптимальный график работы источника тепла, выдавая в систему горячую воду, пока теплогенератор бездействует.

Важно. Для совместной работы с тепловым аккумулятором котел должен иметь не менее чем полуторный запас по тепловой мощности. Иначе он не сможет одновременно прогревать воду в отопительной системе и накопительной емкости.

Похожая ситуация с излишками тепла возникает в теплицах, в дневное время их даже проветривают. С целью накопления солнечной энергии для использования ночью можно использовать простейший аккумулятор тепла Лежебока для обогрева грунта. Это черный полимерный рукав, наполненный водой и проложенный прямо по грядке, он не дает грунту остывать в ночное время. Для поглощения большего количества тепла внутри теплицы размещают бочки с водой, окрашенные в черный цвет.

Расчет теплового аккумулятора

Емкость для накопления тепловой энергии можно как приобрести в готовом виде, так и сделать самостоятельно. Но возникает закономерный вопрос: а какой вместительности должен быть резервуар? Ведь маленький бак не даст должного эффекта, а слишком большой влетит в копеечку. Ответ на этот вопрос поможет найти расчет теплового аккумулятора, но сначала надо определить исходные параметры для вычислений:

тепловые потери дома или его квадратура;
длительность бездействия основного источника тепла.

Определим вместительность аккумулирующей емкости на примере стандартного дома площадью 100 м2, для обогрева которого требуется количество тепла в размере 10 кВт. Предположим, что чистое время простоя котла составляет 6 часов, средняя температура теплоносителя в системе – 60 °С. По логике, в промежуток времени, пока отопительный агрегат бездействует, аккумулятор должен отдавать в систему 10 кВт каждый час, всего выходит 10 х 6 = 60 кВт. Это количество энергии, что следует накопить.

Поскольку температура в баке должна быть как можно выше, для вычислений примем значение 90 °С, на большее бытовые котлы все равно неспособны. Потребная емкость теплового аккумулятора, выраженная в массе воды, рассчитывается так:

В этой формуле:

Q – количество накапливаемой тепловой энергии, у нас это 60 кВт;
0.0012 кВт / кг ºС – это удельная теплоемкость воды, в более привычных единицах измерения — 4.187 кДж / кг ºС;
Δt – разница между максимальной температурой теплоносителя в резервуаре и отопительной системе, ºС.

Итак, водяной аккумулятор должен вмещать 60 / 0.0012 (90 – 60) = 1667 кг воды, по объему это примерно 1.7 м3. Но тут есть один момент: расчет производится при самой низкой температуре на улице, что бывает нечасто, исключая северные регионы. Кроме того, по истечении 6 часов вода в баке остынет только до 60 ºС, значит, при отсутствии холодов аккумулятор можно «разряжать» и дальше, пока температура не упадет до 40 ºС. Отсюда вывод: для дома площадью 100 м2 хватит накопительной емкости объемом 1.5 м3, если котел будет бездействовать 6 часов.

Схема подключения

После установки резервуара на место надо его правильно присоединить к сети трубопроводов. Наиболее популярна стандартная схема подключения теплового аккумулятора, показанная на рисунке:

Для ее реализации понадобится 2 циркуляционных насоса и столько же трехходовых клапанов. Насосы обеспечивают циркуляцию в раздельных контурах, а клапаны – необходимую температуру. В котловом контуре она не должна опускаться ниже 55 ºС, дабы избежать появления конденсата в твердотопливном котле, этим и занимается клапан в левой части схемы.

Теплоноситель в трубопроводах отопления нагревается в зависимости от потребности в тепле, а потому подключение теплового аккумулятора с другой стороны осуществляется также через смесительный узел. Клапан может управлять температурой воды в автоматическом режиме, ориентируясь на датчик или с помощью терморегулятора. Одна из схем системы отопления с аккумулятором тепла (буферной емкостью) представлена на видео.

Заключение

Емкость, аккумулирующая тепло, может заметно облегчить жизнь владельцам твердотопливных котлов. Им не придется беспокоиться о загрузке топлива в ночное время, а это большой плюс. Да и сам теплогенератор станет работать в экономичном режиме, развивая наибольший КПД. Что касается котлов электрических, то тут выгода при установке накопителя очевидна.

cotlix.com

что это такое, преимущества, пошаговый расчет бака

Специфика выбора баков

Если есть необходимость в установке накопительного бака для отопления габаритом в 1 м³, но нет возможности это сделать, допускается установка двух таких емкостей по 0,5 м³ в разных точках, чтобы снизить нагрузку.

Что это такое

жидкостный;
твердотельный;
термохимический;
паровой;
со вспомогательными элементами нагрева.

Преимущества наличия бака

Длительное автоматическое обеспечение помещения теплом даже после полного прекращения обогрева теплоносителя. Система выдержит несколько часов на аккумулированном тепле.
Вмонтированная в контур емкость способствует эффективной защите водяной рубашки котла от закипания и разрушения. Когда происходит неожиданное отключение подачи электроэнергии либо перекрывается термостатическими головками подача теплоносителя в систему при выходе в рабочий температурный режим, происходит нагрев воды в баке (тепловое аккумулирование). В течение этого времени можно успеть запустить электрогенератор или, снизившись до нужного уровня, температура возобновит циркуляцию с горячим баком.
Блокирована возможность поступления прохладного теплоносителя в разогретый теплообменник, расположенный в зоне прогрева, со стороны обратки, если произойдет непредвиденная заминка с насосом.
Аккумулирующие тепловую энергию полости применяются в качестве гидроразделителей. Такое решение обеспечивает максимальную независимость всех разводок, что сказывается на экономии.

Классическая схема подключения

Тепловой аккумулятор всегда подключается к котлу отопления параллельно. Этот способ, несмотря на то, что элементарный по исполнению, является самым правильным и эффективным.

Расчет для аккумулятора тепла

Традиционно принято использовать следующий алгоритм для расчета параметров теплоаккумуляторов:

25-30 л объема эквивалентны выдаваемой мощности в 1 кВт твердотопливного котла.

ВИДЕО: Тепловой аккумулятор в доме с периодической топкой

www.portaltepla.ru

Устройство и подбор бака аккумулятора для системы отопления

В отопительных системах используют специальные устройства, которые позволяют экономить топливо, защищают от перепадов температур теплоносителя, уменьшают частоту загрузки топлива и время нагрева. Одним из таких устройств является теплоаккумулятор для котлов отопления. Агрегат подключается к котлам внушительного объема, работающим на электричестве, газе или твердом топливе. Основное назначение этого приспособления в аккумулировании тепла и его последующем распределении во время прекращения загрузки топлива и приостановки работы котла.

Что такое бак аккумулятор для системы отопления

Аккумулирующий бак – это устройство для сохранения и накопления тепла. Внешне конструкция напоминает термос, потому что ее стенки утеплены термостойким поролоном, хорошо сохраняющим тепло. По сути, это герметичная емкость большого объема, в которой накапливается тепло во время работы отопительного котла. После выгорания всего топлива в котле, аккумуляторный бак постепенно отдает тепловую энергию в отопительную систему.

Важно! Бак аккумулятор повышает КПД нагревателя и уменьшает частоту загрузок топлива.

Такой буфер в отопительных системах является необходимым элементом, потому что позволяет накапливать тепловую энергию из разных источников, а затем равномерно распределять ее по системе. Основным элементом этого изделия является теплоизолятор.

Назначение и область применения теплоаккумуляторов

Владельцы твердотопливных котлов часто сталкиваются с проблемой, когда очень сложно получить постоянную температуру батарей. Это связано с тем, что температура в топке постоянно меняется, а повлиять на этот процесс невозможно. Еще одна проблема – это необходимость регулярного заполнения топки углем или дровами. Чем реже их приходится подбрасывать, тем лучше.

Буферный бак (аккумулятор для отопления) решает обе эти проблемы. При этом конструкция используется не только в комплексе с твердотопливными котлами, но и в системах обогрева с электронагревателями. В последнем случае его выгодно использовать только при наличии счетчика с ночными тарифами на электроэнергию. В таком системе котел работает непрерывно только ночью, отапливая помещение и нагревая воду в буфере. Днем котел не работает, а обогрев происходит за счет накопленного в аккумуляторе тепла.

Преимущества и недостатки буферных баков аккумуляторов

Бак аккумулятор для отопления имеет следующие преимущества:

Агрегат поддерживает постоянную температуру в отопительном контуре.
При его использовании наблюдается существенная экономия расхода топлива.
Уменьшается количество загрузок топлива в котел.
Потенциал мощности котла полностью реализуется.
Если применяется электрический котел, то появляется возможность экономии за счет разницы тарифов на электроэнергию в ночное и дневное время.
Бак аккумулятор горячей воды одновременно подогревает воду для бытового использования и теплоноситель в контуре.

Среди недостатков таких конструкций стоит назвать следующее:

из-за больших размеров бак занимает много места;
цена буферных баков немаленькая;
для использования совместно с баком нужны котлы большой мощности.

Виды теплоаккумуляторов

В зависимости от особенностей изготовления выделяют несколько разновидностей таких баков:

паровой;
жидкостный;
термохимический;
твердотельный;
со вспомогательными нагревательными элементами.

В системах водоснабжения и отопления частных домов чаще используются аккумуляторы с горячей водой, поскольку этот теплоноситель обладает высокой удельной теплоемкостью. Любая разновидность бака имеет выходной и входной патрубки, идущие от котла и от системы отопления. В некоторых отопительных системах вместо воды используют специальный отопительный антифриз.

Рекомендуем к прочтению:

Современный водонагреватель накопительного типа может послужить примером водяного теплоаккумулятора, укомплектованного дополнительным нагревательным элементом. Он используется в системах горячего водоснабжения.

Конструкция бака и принцип работы

Накопители тепла для отопления – это герметичные баки цилиндрической формы с объемом от двухсот до 5 тысяч литров (есть и больший объем). Бак заключен в специальный корпус. Между внешней оболочкой и баком находится теплоизолирующий материал.

Вверху и внизу бака стоят два патрубка для подключения к системе отопления и нагревательному котлу. На дне установлен дренажный кран, который нужен для слива жидкости. В верхней части стоит предохранительный клапан, который автоматически спускает воздух при превышении давления в буфере. Также конструкция имеет фланцы, к которым подключаются датчики температуры и давления.

Если внутри буфера стоит один или несколько нагревательных элементов, то они бывают следующих типов:

обычный ТЭН;
теплообменник, который подключается к другим источникам тепла, например, тепловым насосам, солнечным коллекторам и т.п.

Любые нагревательные элементы внутри бака предназначены для поддержания нужной температуры рабочей среды. Иногда внутри емкости находится теплообменник горячего водоснабжения. Вода для бытовых нужд подогревается рабочей жидкостью, использующейся в системе отопления.

Принцип работы теплоаккумулятора, использующегося в паре с твердотопливным котлом, основан на повышенной удельной емкости циркулирующей рабочей жидкости. Объем рабочей среды повышается в несколько раз из-за подключения бака. Из-за этого увеличивается инертность системы.

Это приводит к тому, что подогретый до максимальной температуры теплоноситель сохраняет свою температуру в баке на протяжении длительного времени. По мере необходимости жидкость поступает к отопительным приборам. В итоге даже после прекращения сжигания топлива обеспечивается непрерывность работы системы.

Как подобрать объем теплоаккумулятора для системы отопления

Подбор бака аккумулятора производится по его объему. При этом важно учитывать площадь отапливаемого помещения и мощность котла. Что касается площади, то тут точных рекомендаций дать не получится, потому что многое зависит от качества утепления дома. Чем качественней выполнено утепление, тем дольше буферная емкость будет обеспечивать жилище теплом.

Важно! Подбор объема накопителя по площади помещения заключается в том, что он должен в 4 раза превышать отапливаемые квадратные метры. То есть, если площадь дома, например, равна 200 квадратов, то понадобится накопитель объемом 800 литров.

Не стоит забывать о мощности нагревателя, ведь она пропорциональна отапливаемой площади. Если вы устанавливаете в системе отопления теплоаккумулятор внушительного объема, то котел должен нагревать воду в системе и баке одновременно, а для этого он должен обладать достаточной мощностью.

Рекомендуем к прочтению:

В итоге выходит, что при выборе объема бака правильней отталкиваться от мощности котла, а не от площади помещения. При этом стоит учитывать, что на 10 м² обогреваемой площади понадобится 2 киловатта мощности. Только в этом случае система будет сбалансированной и производительной.

При выборе объема бака также стоит помнить, что этот показатель влияет на подбор вместительности экспанзомата. Это расширительный бак, компенсирующий тепловое расширения использующегося теплоносителя. Для расчета значения общее количество теплоносителя вместе с буферной емкостью делят на десять.

Схема подключения бака к системе

Обычно используется гравитационная схема отопления с теплоаккумулятором. Это самая простая схема, которая предусматривает работу даже после полного прекращения работы прокачивающего насоса. В таком случае обвязка твердотопливного котла выполняется с учетом накопительной емкости.

Важно! Всегда используется параллельное подключение аккумулятора к котлу. Это самая правильная и эффективная схема монтажа.

Установка емкости выполняется выше радиаторов отопления. В составе системы обязательно используются следующие составляющие элементы:

насос для подачи воды;
обратный клапан для обеспечения тока жидкости в одном направлении;
термостатический клапан.

Цикл начинается с нагрева жидкости. Она перекачивается по трубопроводу насосом в сторону радиаторов и проходит через клапан. Такая работа идет до момента нагрева теплоносителя до заданной температуры. В ходе работы клапан стравливает некоторое количество холодной воды. По верхнему патрубку через котел нагретая жидкость попадает в теплоаккумулятор.

После сгорания порции твердого топлива в топке температура теплоносителя снижается. При достижении установленного критического значения термостат перекрывает подачу нагретой жидкости. Одновременно открывается клапан подачи воды из бака.

Обратный клапан в системе нужен для остановки насоса. В такой ситуации котел закольцовывается с теплоаккумулятором, и вода идет к радиаторам прямо из бака. К ней домешивается подогретая вода из котла. В такой схеме работы термостат не участвует.

Обзор производителей теплоаккумуляторов

Баки аккумуляторы производят зарубежные и отечественные компании. Среди моделей емкостью 500 литров наибольшей популярностью пользуются следующие импортные и российские изделия:

Шведские баки NIBE BU-500.8 имеют высоту 1757 мм, диаметр 750 мм и весят 145 кг. Они рассчитаны на рабочее давление в 6 бар. Максимальная температура эксплуатируемой среды 95 градусов. Есть функция подключения к горячему водоснабжению. В бак встроены дополнительные нагревательные элементы. Цена изделия – 720$.
Германские баки аккумуляторы Reflex PFH-500 имеют такие габариты: диаметр 597 мм, высота 1946 мм, вес 115 кг. Эксплуатационное давление 3 бара. Предельная температура теплоносителя 95 градусов. Они не подключаются к системам ГВС. Дополнительные нагревательные элементы не предусмотрены. Стоимость – 585$.
Модель ACV AK 500 производится в Бельгии и имеет высоту 1790 мм, вес 150 кг, диаметр 650 мм. Рабочее давление – 5 бар, а максимальная температура 90 градусов. Есть встроенные нагревательные элементы. Цена – 887$.
Изделие германского производителя Meibes PSX-500 имеет габариты 1590х760 мм и вес 120 кг. Рабочее давление – 3 бар, температура — 95°С. Дополнительных нагревательных элементов и опции подключения к ГВС нет. Стоимость в пределах 1045 долларов.
Отечественная модель Сибэнерготерм имеет размеры 2000х700 мм и весит 165 кг. Рабочее давление – 6 бар, температура среды – до 90 градусов. Никакие дополнительные опции не предусмотрены. Цена – 475$.
Еще одна модель российского производства – PROFBAK ТА-ВВ-500 с размерами 1500х650 мм и весом 70 кг. Рабочее давление – 3 бар, предельная температура – 90 градусов. Есть опция подключения к системе горячего водоснабжения. Внутри бака стоит ТЭН на 1,5 кВт. Стоимость в пределах 930$.

Как видно из списка выше, цена теплоаккумуляторов зависит не только от производителя, но и от характеристик модели. Причем некоторые изделия с одинаковыми параметрами могут существенно отличаться стоимостью. Самые дорогие модели имеют дополнительные опции в виде подключения к системе ГВС или нагревательного элемента внутри бака.

vodakanazer.ru

Бак аккумулятор для отопления — Всё об отоплении

Как правильно подобрать теплоаккумуляторы для котлов отопления: советы теплотехника

Устройство теплоаккумулятора

Как быстро расходуются запасы энергии

Как подобрать подходящую модель

Как работает теплоаккумулятор в системе

Что подключают кроме котла

Как сделать собственный бак, хранящий тепло

Аккумуляторный бак для отопления

Для чего нужен и как работает теплоаккумулятор

Эффективность применения для электрического котла

Конструкция аккумуляторного бака для отопления

Объем буферного бака аккумулятора

Преимущества и недостатки ТА

Буферный бак аккумулятор накопительный для отопления

Специфика выбора баков

Что это такое

Преимущества наличия бака

Классическая схема подключения

Расчет для аккумулятора тепла

Теплоаккумулятор для котлов отопления — назначение, расчет и монтаж

Основное предназначение теплоаккумулятора системы отопления

Цены на теплоаккумуляторы Hajdu

Конструктивные особенности и основные схемы подключения различных теплоаккумуляторов

Основные типы конструкций теплоаккумуляторов

Типовые схемы подключения теплоаккумуляторов

Цены на теплоаккумуляторы S-Tank

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

Что необходимо учитывать при выборе теплоаккумулятора

Особенности монтажа тепловых аккумуляторов

Проведение простейших расчетов параметров теплоаккумулятора

Калькулятор расчета необходимого объема теплоаккумулятора

Достоинства и недостатки включения в систему отопления теплоаккумулятора

Видео: преимущества системы отопления со встроенным теплоаккумулятором

Бак аккумулятор для отопления — Всё об отоплении и кондиционировании

Как правильно подобрать теплоаккумуляторы для котлов отопления: советы теплотехника

Устройство теплоаккумулятора

Как быстро расходуются запасы энергии

Как подобрать подходящую модель

Как работает теплоаккумулятор в системе

Что подключают кроме котла

Как сделать собственный бак, хранящий тепло

Аккумуляторный бак для отопления

Для чего нужен и как работает теплоаккумулятор

Эффективность применения для электрического котла

Конструкция аккумуляторного бака для отопления

Объем буферного бака аккумулятора

Преимущества и недостатки ТА

Буферный бак аккумулятор накопительный для отопления

Специфика выбора баков

Что это такое

Преимущества наличия бака

Классическая схема подключения

Расчет для аккумулятора тепла

Аккумулирующий бак для системы отопления

Аккумуляторный бак для отопления

Для чего нужен и как работает теплоаккумулятор

Эффективность применения для электрического котла

Конструкция аккумуляторного бака для отопления

Объем буферного бака аккумулятора

Преимущества и недостатки ТА

Аккумуляторный бак отопления — принцип работы

Принцип работы и назначение

Преимущества и недостатки аккумуляторного бака

Преимущества использования буферной емкости для отопления

Цель установки

КПД системы

Преимущества

Технические параметры

Возможные конструкции

Расчет объема

Принцип работы

Польза устройства

Дополнительные расходы

Тепловой аккумулятор для отопления своими руками, схема подключения аккумулятора тепла

Когда нужен аккумулятор тепла

Расчет теплового аккумулятора

Рекомендации по изготовлению

Схема подключения

Заключение