- Буферні ємності для опалення
- Призначення буферних ємностей
- Конструкція теплового акумулятора
- Розрахунок теплового акумулятора опалення
- Установка теплового акумулятора
Як зменшити постійні витрати по підтримці комфортної температури в будинку? Існує безліч по-справжньому ефективних способів, починаючи від установки котлів з максимально можливим ККД і закінчуючи монтажем альтернативних джерел отримання тепла. Але одним з найпродуктивніших вважається тепловий акумулятор для систем опалення.
Буферні ємності для опалення
Типова конструкція теплового акумулятора
В автономних схемах опалення практично завжди передбачена постійна робота котла. Це тягне за собою зростання витрат на енергоносії і зменшення терміну служби дорогого устаткування внаслідок його зносу. Акумулятор для опалення призначений для оптимізації роботи всієї системи.
Призначення буферних ємностей
Він являє собою ємність, всередині якої проходить магістраль опалення. Тепло, передане від труб до води в баку, нагріває її. Якщо прилад потрібно вимкнути відбувається зниження температури теплоносія і починається зворотний процес - теплова енергія надходить від води в баку через стінки труб теплоносія. Таким способом акумулятори тепла в системах опалення дозволяють підтримувати комфортний рівень нагрівання тривалий час після зупинки котла.
Чому ж баки акумулятори для опалення не встановлюють в кожній автономній системі? Є ряд специфічних факторів, які обов'язково потрібно враховувати перед їх монтажем:
- Обсяг. Для підтримки температури в будинку площею 120 м² протягом 10-12 годин буде потрібно ємність об'ємом 1,5-1,8 м³. Не завжди є можливість помістити подібний водяний акумулятор для опалення в системі;
- Вартість. Середня ціна буферної ємності на 750 л. становить близько 90 тис. рублів. За фактом виходить, що тепловий акумулятор в системі опалення буде найдорожчим елементом.
Останнє є основною причиною не ставити теплову буферну ємність. Але якщо зробити приблизні розрахунки ефективності - з'ясується, що опалення з акумулятором тепла вимагає на 10-15% менше енергоносія (газ, дрова, вугілля і т.д.) в порівнянні з традиційною схемою.
Діаметр підключаються патрубків бака повинен збігатися з розмірами трубопроводів системи. В іншому випадку виникне надлишковий гідравлічний опір.
Конструкція теплового акумулятора
Функціональність теплового акумулятора
Самостійне виготовлення акумулятора для опалення в домашніх умовах не принесе бажаного результату. Це обумовлено специфікою конструкції і застосовуваними матеріалами. Зробити подібний бак з підручних засобів без застосування спеціального обладнання практично неможливо.
У доповненні до основної функції акумулювання тепла більшість виробників намагаються вдосконалити конструкцію так, щоб система опалення з тепловим акумулятором могла бути задіяна і в інших сферах життєзабезпечення приватного будинку:
- Гаряче водопостачання. Нагріту в баку воду можна використовувати в якості ГВС - для прийняття душу, миття посуду і т.д. Головне, щоб ємність була непрямого нагріву;
- Коммутирующей елемент для підключення альтернативних джерел тепла - геліосистеми, теплові насоси. Ця схема опалення з акумулятором тепла дозволяє нагрівати в ньому воду за рахунок умовно безкоштовної енергії сонця. Як наслідок - зменшення поточних витрат;
- Підключення декількох котлів в одну схему. Таким чином можна організувати опалення з котлом на твердому паливі і газі.
Для зменшення теплових втрат в акумуляторах тепла в системах опалення передбачено дві стінки - зовнішня і внутрішня. Простір між ними заповнений утеплювачем, найчастіше - базальтової ватою. Крім цього, у більшості моделей є додаткове джерело тепла - електричний ТЕН. Він дозволяє підтримувати температуру води в баках акумуляторах для опалення на потрібному рівні. Це ж дає можливість використовувати ємність навіть при непрацюючому котлі як звичайний електричний бойлер.
При використанні альтернативних джерел тепла рекомендується купувати бак з двома контурами трубопроводів.
Розрахунок теплового акумулятора опалення
Приклад технічних характеристик буферної ємності
На практиці спочатку необхідно обчислити оптимальний обсяг водяного акумулятора для опалення. Побутує помилкова думка, що чим більше цей показник - тим краще. Але при перевищенні критичного обсягу швидкість нагріву води в баку істотно знижується і вона просто не встигає досягти необхідної температури. Особливо це стосується систем з максимальним нагрівом теплоносія до 60 ° С (низькотемпературний режим опалення).
Головною умовою функціонування опалення з акумулятором тепла є максимальне збільшення роботи системи при вимкненому котлі. Тому головним показником при виборі буферної ємності за характеристиками є час, протягом якого нагріта в ній вода охолоне.
Найбільш часті помилки при розрахунку системи опалення з тепловим акумулятором:
- Враховується тільки номінальна потужність котла. Нібито достатньо співвідношення: на 1 кВт енергії потрібно від 25 до 50 л ємності. Але як в такому випадку врахувати час охолодження теплоносія ?;
- Розташування в системі. Найбільша ефективність досягається тільки для схеми опалення з акумулятором тепла, який встановлений відразу ж після котла. Тоді теплопередача буде оптимальною.
Для виконання розрахунку потрібно знати потужність котла і тепловий режим роботи системи. Припустимо, що опалювальний прилад генерує 22 кВ / год. При цьому режим роботи 70/40 (70-40 = 30 ° С). В такому випадку оптимальний обсяг теплового акумулятора в системі опалення складе:
(22 * 3600) / (4,187 * 30) = 633 кг або 0,633 м³
Таблиця часу нагріву акумулює бака
Тепер залишається розрахувати час нагрівання води в ємності. На жаль, але універсальної формули для цього не існує. Є велика залежність від експлуатаційних характеристик конкретної моделі акумулятора для опалювальної системи. Але ці дані можна взяти з інструкції або на сайті виробника. Як приклад можна розглянути залежність швидкості нагріву акумулює бака різної ємності Wirbel від потужності котла.
З огляду на всі ці показники можна точно розрахувати орієнтовний обсяг акумулятора тепла в конкретній системі опалення. Більш точні обчислення робляться за допомогою спеціальних програмних комплексів, які враховують швидкість циркуляції теплоносія, теплові втрати і можливі зміни режимів роботи опалення.
Будь-яка схема розрахунків повинна враховувати рекомендації виробників і вимоги до роботи автономної системи опалення.
Установка теплового акумулятора
Накопичувальний бак в гравітаційної системі
Від правильного монтажу водяного акумулятора в опаленні залежить не тільки час нагрівання води в ньому, а й ККД всієї системи. Визначальним фактором є спосіб циркуляції теплоносія - гравітаційний або за допомогою насоса. У першому випадку баки акумулятори встановлюються в опалення до верхньої розширювальної ємкості, максимально близько до котла.
При цьому потрібно враховувати, що швидкість руху теплоносія буде незначно знижена. Це обумовлено збільшенням довжини розгінної труби через врізки додаткової ділянки, що знаходиться в баку. для гравітаційної системи рекомендується зменшити розрахунковий обсяг бака на 10-15%.
Місце монтажу в системі з примусовою циркуляцією не регламентується. Важливо, щоб рівень нагріву теплоносія в трубах опалення з акумулятором тепла був максимальним. Відповідно, ємність повинна розташовуватися близько до котла з дотриманням таких умов:
- Бак ставиться після групи безпеки;
- Температура в приміщенні, де розташовується ємність, повинна бути від 10 до 35 ° С;
- Вільний доступ до всіх патрубків конструкції для проведення ремонтних і профілактичних робіт;
- Можливість підключення як основний, так і зворотної труби.
Найчастіше в системах опалення з тепловим баком-акумулятором його встановлюють безпосередньо в котельні. Не рекомендується монтаж вище рівня котла.
Як встановити акумулятор в системі з примусовою циркуляцією
Крім цих умов можуть бути додаткові, регламентовані виробником. Вони обов'язково враховуються не тільки при виборі місця установки бака, але для регулювання потужності котла.
При установці теплового акумулятора для систем опалення з електричним ТЕНом рекомендується додатково монтувати багатотарифний лічильник обліку електроенергії. Тоді можна домогтися істотної економії, включаючи електричний підігрів бака в нічний час.
У відеоматеріалі наочно показаний принцип роботи теплового акумулятора в системі опалення приватного будинку:
Чому ж баки акумулятори для опалення не встановлюють в кожній автономній системі?Але як в такому випадку врахувати час охолодження теплоносія ?
