100% КПД не бывает. Законы физики просто не дают ни единого шанса на такой результат. А очень жаль, согласитесь. Ведь очень хочется, чтобы отопительный котел работал не с заявленным КПД, например, 75%, а 80% и даже больше. Как это сделать? Конечно существует множество вариантов, которые зависят и от типа топлива, от самой системы и прочего. Однако есть еще один беспроигрышный вариант – установка теплоаккумулятора. Зачем он нужен, как система работает вместе с ним, а также многие другие вопросы мы рассмотрим в этой статье.
Роль теплоаккумулятора
Конечно, первый возникающий вопрос – а зачем в отопительной системе вообще нужен этот неведомый агрегат? Какие проблемы он решает?
Во-первых, начнем с того, что теплоаккумулятор – это огромный бак с отличной теплоизоляцией.
В него поступает горячая вода от котла и сохраняется там до тех пор, пока системе не потребуется приток теплоносителя. Вообще установка этого оборудования практикуется чаще всего с твердотопливными котлами. И дело тут заключается в специфике сгорания топлива: твердое топливо сгорает не сразу, а по прошествии какого-то промежутка времени. А это означает, что после загрузки очередной партии топлива котел не сможет нагревать воду для системы отопления какое-то время. Дом начнет остывать, и этот процесс будет длиться какое-то время, пока дрова или уголь не начнут отдавать свой жар теплоносителю.
Чтобы избежать таких перепадов и не остаться без тепла на продолжительное время, и нужен теплоаккумулятор.
Какие еще функции выполняет это устройство?
- Предотвращает перегрев котла – возможно такое, что загруженная партия топлива догрела теплоноситель до нужно температуры, но не прогорела полностью и продолжается нагрев системы. Если излишек воды никуда не деть, котел может перегреться, а трубы – лопнуть. В теплоаккумулятор как раз и сливается этот излишек.
- Повышает КПД котла до 85% — это касается котлов на твердом топливе. Один из вариантов предотвращения перегрева – слив кипятка в канализацию. Только представьте сколько топлива было куплено и сожжено просто так, потому что таким котлом довольно трудно управлять. Этот бак не позволяет вашим деньгам утекать в канализацию. Когда система не нуждается в притоке горячей воды, она направляется в этот бак.
- Упрощается управление котлом – как мы уже сказали, котла на твердом топливе труден в контроле. Установка бака решает эти трудности – вам не нужно будет постоянно бегать и догружать небольшую порцию дров, чтобы теплоноситель нагрелся еще немного.
- Всегда под рукой горячая вода – вы в любой момент времени будете обеспечены объемом горячей воды для всех своих нужд (душа, ванны, мытья посуды и пр.)
Выгода при использовании теплоаккумулятора
Насколько оправдана покупка такого устройства и его установка? Эффективен ли этот аккумулятор тепла? Это мы узнаем, рассмотрев простую ситуацию.
Итак, у вас дом и твердотопливный котел подходящей мощности – 11 кВт, в который нужно загружать дрова, уголь или пеллеты каждые 3-3,5 часа. Согласитесь, встать 3 раза за ночь – не самая приятная перспектива, поэтому нужно как-то увеличить интервалы между загрузками топлива. Как это сделать?
Вариант №1 – купить котел большей мощности, чтобы в него можно было положить больше дров и они прогорали бы дольше. Но это не оптимальный вариант, так как котел будет вырабатывать такое количество теплой воды, которое просто не сможет использоваться системой в нужное время. А это говорит о перегреве и закипании теплоносителя.
Вариант №2 – установить теплоаккумулятор на 280 литров. Он позволит накопить около 150 кВт энергии, если вы будете некоторое время загружать котел полностью. Тот запас горячей воды, которую он накопит за время работы котла, вам хватит на 10-12 часов. В это время в котел не нужно подбрасывать топливо.
Когда нужен теплоаккумулятор?
В этой главе мы рассмотрим, а в каких случаях владельцам стоит задуматься об установке теплоаккумулятора, а кому он не потребуется.
- Если у вас большая потребность в горячей воде – под большой подразумевается семья из 5 человек и более и несколько санузлов. В таком случае вам не придется ждать покааааа там вода нагреется.
- Если у вас твердотопливный котел – в таком случае установка емкости практически обязательна, если вы не хотите каждые несколько часов бегать закладывать дрова.
- В вашем регионе действуют льготные тарифы на электроэнергию – тогда теплоаккумулятор позволит сохранять горячую воду, нагретую в ночное время по более дешевому тарифу.
- Есть циркуляционные насосы в системе отопления.
- Смонтированы батареи альтернативных источников тепла (ветряные, солнечные).
- Вам нужно скоординировать работу нескольких отопительных устройств (например, твердотопливного и электрического котлов).
Как работает система с теплоаккумулятором?
Теперь давайте разберем как будет работать отопительная система с котлом и встроенным теплоаккумулятором.
- После включения системы активируется циркуляционный насос (располагается на линии между котлом и теплоаккумулятором). Он начинает работать, и холодная жидкость из нижней части емкости начинает поступать в котел. После достижения заданной температуры эта вода обратно подается в теплоаккумулятор, но уже в верхнюю часть. Смешивание воды не происходит из-за разницы в плотности у горячей и холодной воды. Так постепенно горячая вода заполняет все пространство емкости.
- Далее активизируется циркуляционный насос, который располагается на «обратке». Он накачивает холодный теплоноситель в нижнюю часть теплоаккумулятора (ТА). Это приводит к тому, что поступившая холодная вода вытесняет горячую, заставляя ее течь по магистрали к радиаторам отопления.
- Когда загруженная порция топлива прогорит, то горячая вода из емкости будет продолжать поступать в приборы отопления, поддерживая заданную температуру воздуха в доме. Чуть позже в котел требуется загрузить еще порцию дров/угля/пеллетов, чтобы после полного израсходования запасов успела нагреться очередная порция воды. Время работы системы на теплоносителе из ТА зависит как от мощности котла, отапливаемой площади, так и от количества приборов отопления.
Плюсы и минусы теплоаккумулятора
Теперь нужно узнать все «за» и «против» по установке теплоаккумулятора. Что мы получим, купив и вмонтировав его в систему, а также за чем нужно будет более внимательно следить.
- Увеличивается эксплуатационный срок отопительного оборудования. Это вполне логичное последствие, ведь теплоаккумулятор исключает перегрев системы.
- Исключен режим пиковых и чрезмерных нагрузок на котел. Это уменьшает износ оборудования и также повышает срок его службы.
- Стабилизируется температура отопления во всем доме .
- Экономия топлива до 30% и увеличение КПД .
- Комфорт для пользователя. Как мы уже успели отметить ранее, увеличивается период загрузки топлива, а значит, вам не придется подниматься ночью, чтобы закинуть очередную партию дров.
- Предотвращено поступление холодной жидкости в горячий теплообменник после активации насоса. Это часто встречающаяся ситуация при отключении электричества в здании.
- Высокая инерционность системы – вам придется ждать длительное время, пока дом нагреется, ведь сначала нужно наполнить ТА. Поэтому такая система не подходит для дома, куда вы наведываетесь периодически. Вам будет просто невыгодно каждый раз тратить такое количество времени и ресурсов.
- Особые требования к монтажу – как вы сами можете догадаться, емкость на 200 литров и более требует много свободного места, а устанавливаться ТА должен рядом с котлом. Вам придется позаботиться о подходящем помещении.
- Высокая стоимость – по сути это огромный термос с отличной теплоизоляцией, поэтому промышленные теплоаккумуляторы, сделанные на совесть, стоят очень дорого, порой даже больше, чем сам котел. Однако в следующей нашей статье мы рассмотрим как сделать теплоаккумулятор своими руками .
Характеристики выбора
Если вы все же задумались о покупке теплоаккумулятора, то вам стоит обратить внимание на следующие важные параметры:
Вес и габариты – это учесть вам нужно в первую очередь. При покупке обязательно убедитесь, что присмотренная вами модель точно поместится в свободное пространство, которое вы и отвели под емкость.
Если разместить емкость никак не удастся, то возможна замена на несколько теплоаккумуляторов, чей суммарный объем равен нужному.
Наибольшее давление жидкости в отопительной системе – этот параметр напрямую влияет на форму емкости, а также на толщину ее стенок. Если давление составляет около 3 Бар или меньше, то форма и толщина не играют никакой важной роли. А вот если давление уже больше, к примеру, 4-6 Бар, то будет лучше, если ТА будет иметь тороидальную форму с круглыми выпуклыми крышками.
Наибольшая допустимая для ТА температура – она не должна быть меньше, чем максимальная температура, до которой может нагреться теплоноситель в вашей системе.
Материал теплоаккумулятора – тут возможны 2 варианта: нержавеющая сталь или мягкая углеродистая сталь с покрытием, устойчивым к ржавчине. Конечно модели из «нержавейки» стоят дороже своих «собратьев».
Дополнительные возможности – будет лучше, если в вашей модели производитель заранее предусмотрел последующую установку ТЭНов и дополнительных встроенных теплообменников.
Расчет объема теплоаккумулятора
Как мы уже говорили ранее, объем теплоаккумулятора – важнейшая задача, которую нужно решить перед покупкой. Слишком маленький бак не сможет должным образом выполнять свою функцию, а слишком большой настолько повысит инерционность системы, что расход топлива будет неоправданно высоким.
Поэтому есть 2 способа как приблизительно рассчитать объем бака ТА:
- Исходя из общей площади отапливаемых помещений. В таком случае эту цифру нужно просто умножить на 4. Так, для дома на 150 кв.м. потребуется теплоаккумулятор объемом 600 литров.
- Исходя из мощности котла. При таком раскладе значение мощности нужно умножить на 25. К примеру для устройства на 15 кВт потребуется бак емкостью 15*25= 375 литров.
Для точности выбора рекомендуем взять запас в 10-15% к полученной цифре. Так вы приобретете подходящую модель ТА.
Существует и верхний предел по объему ТА: так на 1 кВт мощности котла не должно приходиться более 50 литров аккумулятора. То есть для котла на 10 кВт максимально допустимый объем теплоаккумулятора – 500 литров. В противном случае он будет уже неэффективным.
Варианты подключения теплоаккумулятора
Для эффективной работы это устройство нужно еще и подключить к системе правильно. Существует 2 распространенных способа как это можно сделать. В зависимости от вашей конкретной ситуации вы можете выбрать подходящий именно вам.
С подмешиванием
Это самая простая в реализации схема, которая подходит для гравитационных систем. Ее главное преимущество в том, что она не прекратит свою работу даже при отключении электричества.
В таком случае теплоаккумулятор устанавливают выше отопительных приборов (радиаторов и пр.). В схеме также предусмотрен насос, обратный и трехходовой клапан.
В самом начале работы, когда вода в котле еще только начинает нагреваться, она под влиянием насоса подается от котла к радиаторам через трехходовой клапан. Этот процесс прекращается только когда температура теплоносителя сравнивается с заданной, например, в 55˚С.
Тогда клапан станет подавать холодную жидкость из нижней части емкости ТА в таком количестве, чтобы соблюдались установленные 55˚С. Через верхний патрубок ТА, который подключен к котлу, в теплоаккумулятор начнет подаваться горячая вода до полного наполнения. По истечении какого-то периода времени топливо прогорит, вода подающей трубе начнет остывать. Как только ее температура упадет ниже 55˚С, термостат даст сигнал о начале подачи теплоносителя уже из емкости ТА, а не из котла. После наполнения трехходовой клапан встанет на место.
Обратный клапан подключается по параллельной схеме с трехходовым и вступает в игру, когда выключается насос. Тогда котел будет взаимодействовать с ТА напрямую, без «посредников», а вода из теплоаккумулятора будет поступать к радиаторам.
С гидравлическим разделением
Данный вариант является более проблемным и дорогим в исполнении и реализации, однако его эффективность покрывает все эти трудности.
Такая схема требует бесперебойной подачи электричества. Поэтому у вас в обязательном порядке должна иметься автономная электростанция или источник бесперебойного питания.
Суть этой схемы в том, что теплоаккумулятор является буферной емкостью, а в первичный контур монтируется узел подмешивания.
Кроме того группа безопасности, а также остальные приборы конструктивно находятся в одном блоке, при этом вода течет в теплоаккумулятор, а не в отопительную систему.
Огромное преимущество такой схемы в том, что на выходе возможно подключение какого угодно количества ветвей отопления. Каждая должна оснащаться своим личным циркуляционным насосом.
Особенности установки теплоаккумулятора
Выполнить эту процедуру вы можете даже своими руками, так как она не очень сложная. Однако знать следующие нюансы вы просто обязаны:
- Обязательна установка запорной арматуры и термометров на всех контурах.
- Подключать лучше с использованием фланцевых соединений.
- В нижней части ТА установите дренажный кран.
- Не забудьте про воздухоотводчик, который нужно монтировать на исходящем контуре.
- Группу безопасности также никто не отменял.
Работа котла и теплоаккумулятора:
В следующем вы наглядно увидите как теплоаккумулятор работает в системе с 2мя котлами: твердотопливным и электрическим:
Свежие записи
Архивы
http://bulkaet.ru