Мистецтво накопичення тепла

В асортименті продукції ЕВАН прилади під назвою теплонакопичувачі з'явилися в 2011 році. На той момент мало хто з дистриб'юторів теплового обладнання мав дану продукцію в своєму арсеналі. За минулі роки попит на теплонакопичувачі істотно збільшився, однак лише близько 40% Партнерів ЕВАН ввели цю продукцію в свій асортимент. Разом з тим, використання теплонакопичувачів в системі опалення має таке число плюсів, що зараз вже рідкісний проект реалізується без їх використання.

Перше знайомство

Теплонакопичувачів (він же - теплоаккумулятор, він же - акумуляторний бак, він же - буферний бак) в найпростішому виконанні - це теплоізольована ємність з декількома патрубками. Принцип роботи теплонакопичувачів заснований на використанні високої теплоємності води. Так, наприклад, 1 літр води, охолонувши на 1 градус, може нагріти 1 кубометр повітря на 4 градуси.

Принципова схема підключення теплонакопичувачів наступна. Теплонакопичувачів включається в схему між джерелом тепла (опалювальний котел, тепловий насос і т. П.) І системою опалення (радіатори і т. П.).

Подаючий трубопровід від джерела тепла підключається до верхнього патрубка, а зворотний - до нижнього патрубка теплонакопичувачів. На зворотному трубопроводі встановлюється циркуляційний насос, який відбирає холодну воду з нижньої частини бака і подає її в опалювальний котел. Гаряча вода, що виходить з котла, потрапляє у верхню частину бака. Так як гаряча вода легше холодної, то інтенсивного перемішування води в Теплонакопичувачі не відбувається, і насос буде відбирати холодну воду до тих пір, поки весь бак не заповниться гарячою водою.

Теплоізоляція бака дозволяє зберігати воду гарячою протягом тривалого часу і використовувати її в опалювальній системі саме в той час, коли це необхідно.

Для передачі тепла від буферного бака до опалювальних приладів використовується другий циркуляційний контур - подаючий трубопровід, підключений до другого верхнього патрубка теплонакопичувачів, і зворотний трубопровід системи опалення, підключений до другого нижнього патрубка бака. Циркуляційний насос системи опалення подає холодну воду в нижню частину бака, витісняючи в подаючий трубопровід системи опалення гарячу воду з верхньої частини теплонакопичувачів. Знову ж таки, через відсутність інтенсивного перемішування усередині бака, в систему опалення буде подаватися гаряча вода до тих пір, поки холодна вода не заповнить весь теплонакопичувачів.

Конструкція акумуляторів дозволяє встановлювати автоматику, необхідну для регулювання процесу нагріву води і подачі її до опалювальних приладів.

Питання - навіщо потрібен теплонакопичувачів - найкраще ілюструє приклад термоса. Навіщо використовується термос? Щоб один раз нагріте чай використовувати тоді, коли гріти його знову немає можливості (наприклад, під час прогулянки), або, якщо нагрівання вимагає істотних витрат часу, т. Е. Нецелесоообразен (наприклад, вода гріється на багатті). Аналогічні приклади можна привести і для теплонакопичувачів - при його використанні теплоносій нагрівається тоді, коли це найбільш зручно, а витрачається тоді, коли це необхідно.

Переваги теплонакопителей вкрай широкі і залежать від того, який саме джерело тепла використовується.

Теплонакопичувачів і твердопаливний котел

Характерною особливістю дров (вугілля) є те, що при їх згоранні за короткий проміжок часу одноразово виділяється дуже велика кількість теплової енергії. При цьому палаючі дрова, на відміну, наприклад, від електрокотла, не можна виключити тоді, коли теплоносій нагрівся до потрібної температури. В результаті вся «зайва» енергія, отримана при повному згорянні закладки дров, по суті, вилітає в трубу. І вже через кілька годин після прогорання дров температура в системі опалення починає знижуватися. Доводиться знову закладати дрова. Таким чином, при використанні твердопаливного котла досить складно забезпечити рівномірну підтримку необхідної температури - часом буде занадто жарко, часом, навпаки, прохолодно. Підключення теплонакопичувачів в корені міняє ситуацію - котел здійснює «зарядку» теплоаккумулятора, і далі опалення будинку відбувається вже за рахунок буферного бака, тепло з якого витрачається набагато більш тривалий час. При правильно підібраною ємності теплонакопичувачів кількість топок знижується до одного разу на 1-3 доби. Як результат - підвищення ККД котла на 20-30%, збільшення терміну служби за рахунок скорочення числа топок, економія палива, ну і, звичайно, збільшення особистого комфорту власника як з точки зору підтримки температурного режиму в будинку, так і з точки зору скорочення трудовитрат на топку.

Ще одна перевага використання теплонакопичувачів з твердопаливним котлом - це захист від перегріву. Так як нагрів води в котлі на твердому паливі не можна миттєво зупинити, ця категорія котлів більш інших схильна до перегріву теплоносія при раптовому припиненні циркуляції води в системі опалення. Кипіння води в котлі веде до зростання тиску в системі опалення, наслідки якого можуть бути жахливими - аж до руйнування обладнання. Тому твердопаливний котел може бути підключений до закритої системи опалення тільки при наявності пристрою, що захищає систему від зростання температури води понад 100 ° С. З цією роллю відмінно справляється буферний бак, який в разі перевищення заданої температури забирає надлишок тепла з котла. Звичайно, використання теплонакопичувачів не звільняє від обов'язкової установки запобіжних клапанів і розширювальних баків - обов'язкових елементів закритої опалювальної системи.

Переваги використання теплонакопичувачів в системі опалення з твердопаливним котлом Warmos-TT або Warmos -TK.

• • Зростання ККД котла до 83-88%
• • Економія витрати палива на 30%
• • Збільшення терміну служби котла до 20-25 років
• • Додаткова без- ність - захист від перегріву
• • Підтримання необхідного температурного режиму
• • Збільшення експлуатаційного комфорту

Приклад монтажу теплонакопичувачів з твердопаливним котлом

Теплонакопичувачів і електроопалювальних котел

Здавалося б, сучасний електроопалювальних котел володіє достатнім ступенем автоматизації, щоб забезпечити той температурний режим і в той час, коли це необхідно. Тим не менше, використання теплонакопичувачів в системі опалення з електокотлом теж має перевагу. І пов'язане воно з використанням різних за часом доби тарифів на електроенергію. Нагрівання теплоносія в буферному баці вночі за зниженим тарифом дозволяє мінімізувати споживання електроенергії в денний час за рахунок акумульованого тепла. В результаті істотно знижуються витрати на опалення, що в системах опалення з електроприладами грає важливу роль.

Теплонакопичувачів і сонячний колектор

Обгрунтованість використання теплонакопичувачів в системі сонячних колекторів очевидна - в пік надходження сонячної енергії за допомогою буферного бака відбувається максимальне накопичення теплової енергії, розбір якої відбувається потім, під час недостатнього сонячного випромінювання.

Приклад монтажу теплонакопичувачів з сонячними панелями

Теплонакопичувачів при використанні декількох джерел тепла

До застосування в сучасних системах декількох джерел тепла примушує різна вартість одиниці теплової енергії, отриманої від кожного з них.

Тепло, отримане від сонця, має мінімальну вартість, але воно є не завжди, і піки його надходження, як правило, не збігаються з піками споживання. Тепло, отримане від теплового насоса, обходиться трохи дорожче сонячного, і його можна отримати завжди, але, щоб покрити за рахунок нього всю теплову потужність споживача, необхідні суттєві капітальні витрати, тому потужність теплового насоса зазвичай нижче споживаної потужності системи. Тепло, отримане від газового, електричного або твердопаливного котла - найдорожче, тому його використовують для підігріву при недостатній потужності перших двох джерел.

Тепловий акумулятор дозволяє накопичити теплову енергію від декількох джерел і використовувати її одним або декількома споживачами. Низькотемпературні джерела, такі як тепловий насос і сонячний колектор, приєднують до нижньої частини бака, а високотемпературні, такі як твердопаливний, газовий або електричний котел - до верхньої.

Приклад монтажу теплонакопичувачів з сонячними панелями і тепловим насосом

Гаряча вода - бонусом

Крім своєї основної функції - накопичення теплової енергії - буферні баки можуть бути використані для приготування господарської гарячої води. Для цих цілей теплонакопичувачів оснащується або спеціальним баком для ГВП (в асортименті ЕВАН це моделі BUZ і HIBRIDI), або змійовиком ГВС (моделі OVALI і GTV). При порівнянній вартості теплонакопичувачів здатний повністю замінити бойлер ГВП.

Детальніше про повний асортимент теплонакопителей ЕВАН читайте в статті «Теплонакопичувачі від А до Я».

У наступних випусках ЕВАН-news ми познайомимо вас з особливостями установки теплоаккумуляторов, а також з більш докладними схемами підключення теплонакопителей в різних системах опалення.

Незважаючи на гадану простоту конструкції, ринок пропонує широку гаму різноманітних акумуляторних баків. У 2013 році продуктова лінійка ЕВАН розширила свій склад теплонакопителей до 5 серій приладів, кожна з яких має свої конструктивні особливості.

• • Обсяг 100-1000 літрів
• • Високоефективна знімна теплоізоляція, що забезпечує зручність транспортування і монтажу
• • Максимальна температура нагріву - 95 ° С
• • Гарантія на внутрішній бак - 36 місяців

Прилад серії BU є представником класичного теплоаккумулятора, який являє собою буферний бак з чотирма патрубками, що має знімну теплоізоляцію з пінополістиролу. Функціонально прилади даної серії призначені для акумулювання тепла від джерела для подальшої передачі його в опалювальну систему.

• • Обсяг 750-1000 літрів
• • Вбудований бак для ГВП
• • Моделі з змійовиком в теплонакопичувальне баку для використання двох джерел тепла
• • Моделі з змійовиками в теплонакопичувальне баку і баку ГВС для використання трьох джерел тепла
• • Високоефективна знімна теплоізоляція, що забезпечує зручність транспортування і монтажу
• • Максимальна температура нагрівання в теплонакопичувальне ба- ке - 95 ° С, в змійовику - 110 ° С
• • Гарантія на внутрішній бак - 36 місяців

Більш складне і багатофункціональне рішення мають теплонакопичувачі серії BUZ. Вони поєднують в собі функції акумулювання тепла і приготування гарячої води. Для реалізації функцій ГВП всередині основного бака теплонакопичувачів розташований 200-літровий бак.

В рамках серії реалізовано три типи комплектації:

• • BUZ / 90 - без змійовика.
• • BUZ / 91 - додатково оснащений змійовиком, розташованим в нижній частині основного бака теплонакопичувачів, що дозволяє використовувати два джерела тепла. Наприклад, тепловий насос як основне джерело і твердопаливний котел для підігріву в періоди недостатності потужності теплового насоса.
• • BUZ / 92 - має два змійовика, один - аналогічно моделі BUZ / 91, другий розташований в баку ГВС і служить для додаткового підігріву гарячої води від третього джерела тепла. Найбільш ефективна дана модель при підключенні до баку ГВС сонячних панелей.

• • Два типорозміру - 500 і 700 літрів
• • Розроблено спеціально для підключення і спільної роботи з низькотемпературними системами (тепловими насосами і сонячними панелями)
• • Оснащений вбудованим баком для ГВП з ферритовой нержавіючої кислотостійкої сталі
• • В якості додаткового оснащення поставляється пакет ТЕНів з автоматикою контролю
• • Готові штуцери для підключення змійовика енергії сонця
• • Гарантія - 24 місяці

Ще одна серія теплонакопителей, в яких функція приготування гарячої води реалізована за принципом «бак в баку» - це серія HIBRIDI.

• • Обсяг 1000-2400 літрів
• • Оснащений двома змійовиками ГВС
• • Моделі OVALI EP поставляються в обшивці і ізоляції, OVALI - без ізоляції
• • Готові штуцери для підключення змійовика енергії сонця
• • Гарантія - 24 місяці

У серії OVALI функція ГВС реалізована інакше. Теплонакопичувачі оснащені змеевиками так званої «зворотної» зарядки. Холодна господарська вода, проходячи по змійовику, нагрівається за рахунок температури теплоносія в баку акумулятора. Тобто в даному випадку змійовик теплонакопичувачів працює як проточний водонагрівач . Теплонакопичувачі серії OVALI оснащені двома змійовиками ГВС з гребенчатой ​​міді, в стандартній комплектації кожен з яких має продуктивність 20 літрів в хвилину. Додаткова опція - змійовик сонця - може бути куплений окремо і встановлений за бажанням клієнта, в тому числі і пізніше.

Додатковий резерв - комплектація електротенов. У конструкції теплонакопителей передбачено до 6 штуцерів для установки різних варіантів ТЕНів потужністю 3; 4,5; 6; 7,5; 9 кВт. Причому штуцери рознесені - в нижній частині розташовані штуцери для підключення тенів нічний зарядки, які нагрівають весь обсяг теплонакопичувачів, у верхній частині - штуцери ТЕНів денний зарядки для нагріву води верхній частині бака.

Конструктивна особливість серії полягає в тому, що будь-який з теплонакопителей OVALI має глибину всього 78 см, тобто здатний пройти в будь-який стандартний дверний отвір. А це означає, що дані теплонакопичувачі можуть бути встановлені на об'єкти, вже введені в експлуатацію. Таке конструктивне рішення робить теплоакумулятори OVALI незамінними при модернізації та реконструкції систем опалення діючих об'єктів.

Як відомо, чим більший об'єм бака, тим більше тепловтрати і тим більш значуща стає якість теплоізоляції. Теплонакопичувачі OVALI мають високоякісні поліуретанові ізоляцію, що дозволяє максимально ефективно акумулювати тепло.

• • Обсяг 270-3000 літрів
• • Невеликий розмір
• • Можливість установки в вузьких і важкодоступних місцях
• • Можливість підключення декількох теплонакопителей
• • Горизонтальний монтаж 270-літрового теплонакопичувачів
• • Оснащений змеевиками ГВС різної потужності
• • У новій серії GTV - штуцери для підключення змійовика енергії Сонця
• • Гарантія - 24 місяці

Ця серія теплонакопителей має найширший ємнісний діапазон - від 270 до 3000 літрів - здатний задовольнити потребу будь-якої опалювальної системи.

Так само, як і попередня серія, теплонакопичувачі GTV оснащені високоякісної поліурітанового теплоізоляцією, штуцерами для підключення електротенов різної потужності, штуцерами для підключення змійовика сонця.

У плані приготування гарячої води в серії GTV присутні як моделі без змійовиків (тобто без функції ГВС), так і з мідними гребінчастими змеевиками різної продуктивності - від 35 до 100 літрів в хвилину. Така висока продуктивність перетворює теплонакопичувачів в потужний проточний водонагрівач.

Відомо, що основним мінусом використання теплонакопителей є їх великі розміри, що найчастіше стає каменем спотикання, особливо на невеликих приватних об'єктах. Модель GTV 270 унікальна тим, що має можливість горизонтального монтажу до стелі котельного приміщення.