Схема отопления с твердотопливным котлом и теплоаккумулятором

Преимущества и недостатки аккумуляторного бака

Посмотрим теперь, что выигрывает пользователь, применяя ТА с отопителями различных типов:

С электрокотлом

Как известно, электрическое отопление по удобству эксплуатации не только превосходит любое другое, но и с полным правом может считаться идеальным. Судите сами:

выбросы отсутствуют, значит, дымоход не нужен;
абсолютно бесшумная работа;
мощность тепловыделения меняется от 0% до 100% при постоянно высоком КПД;
легко поддается автоматизации.

Но все эти достоинства перечеркиваются одним недостатком — высокой стоимостью электроэнергии. Тот же, у кого есть ТА, может существенно снизить затраты на электроотопление. Дело в том, что наряду с обычной формой оплаты электроснабжения существует так называемая многотарифная, которая предусматривает различную стоимость электричества днем и ночью.

Дневной тариф чуть выше обычного, но зато ночной — примерно в 3 раза ниже. Перейдя на такую форму оплаты, можно эксплуатировать электрокотел только ночью, отапливая дом в дневное время за счет накопленного в ТА тепла.

С твердотопливным котлом

Здесь смысл установки ТА очевиден: пользователю можно будет реже подкладывать топливо, что особенно ценно ночью. Но это только «первая выгода», которая лежит на поверхности. Дело в том, что твердотопливные котлы работают с максимальной эффективностью только в режиме номинальной мощности.

Схема подключения теплоаккумулятора

Если же отопитель «прикрутить» при помощи воздушной заслонки, что приходится делать большую часть отопительного сезона, сразу появляется целая серия нежелательных явлений:

резко падает КПД (неполное сгорание топлива);
увеличивается образование сажи и токсичного конденсата;
выхлоп становится особенно ядовитым из-за повышенного содержания угарного газа и других неполных оксидов, а также тяжелых углеводородных радикалов.

Располагая же накопителем тепла, пользователь получает возможность даже в межсезонье эксплуатировать твердотопливный котел только на максимальной производительности: ТА вберет в себя избыточное тепло, а затем будет понемногу отдавать его системе отопления.

С газовым котлом

В подавляющем большинстве газовые котлы работают в режиме «старт-стоп», то есть периодически включаются, чтобы подогреть теплоноситель, после чего снова выключаются. Без отключений работают только агрегаты с модулированными горелками (у них мощность регулируется), которые стоят сравнительно дорого.

Режим «старт-стоп» сопровождается температурными перепадами, которые сокращают срок службы элементов котла. Причем с уменьшением нагрузки на отопительную систему (оттепель или межсезонье) частота включений увеличивается. При наличии ТА газовый котел будет работать стабильно на номинальной мощности, а затем надолго отключаться.

Отопление частного дома газовым котлом

Следует, однако, признать, что и с кое-какими недостатками придется мириться:

понадобятся как минимум два циркуляционных насоса, клапаны и автоматика для смесительного узла;
для накопления более-менее приличного запаса тепла требуется большой объем теплоносителя,

ТА обычно занимает довольно много места и нуждается в фундаменте.

Как подобрать подходящий теплоаккумулятор

Выбирая, какой теплоаккумулятор приобрести, следует ознакомиться с его характеристиками, учесть размеры отопительной системы и требований предъявляемых к ней. При подборе устройства следует учитывать особенности отопительных приборов:

мощность которой наделен котел;
максимальный объем давления;
температура для прогрева;
наличие иных источников тепла;
размер площади, которая будет отапливаться;
степень теплоизоляции.

Выбирая теплоаккумулятор следует сакцентировать внимание на таких деталях:

на размерах прибора;
на объеме;
материал, из которого изготовлен агрегат;
защиту расположенную внутри;
есть ли съемный кожух;
эффективность;
простоту и удобство использовании;
период эксплуатации;
автоматизация работы;
наличие дополнительных функции, например, есть встроенный теплообменник, установлена ли защита от возможного перегревания, имеется ли датчик регулировки температур и другие.

При выборе и установке аккумуляторов тепла, у многих покупателей возникают трудности, и для того, чтобы их разрешить и обезопасить работу систем отопления, стоит прибегнуть к помощи специалистов.

Выбирая модель теплоаккумулятора не стоит экономить и останавливаться на незнакомых марках, дело в том, что дешевые устройства имеют соответствующее качество, которое скажется ни только на эффективности, но и качестве работы всего отопительного оборудования. Также следует учитывать рекомендации по выбору, так как при отсутствии теплообменника не позволит теплу долго задерживаться, а плохое покрытие приведет к быстрому износу. Все это приведет к тому, что агрегат не будет выполнять положенные функции и не сможет обеспечить безопасную работу основных частей обеспечивающих тепло.

Назначение теплоаккумулятора

Теплоаккумуляторную емкость можно подключать к любому типу котла
Теплоаккумулятор для различного типа котлов отопления представляет собой заполненный водой резервуар внушительного размера, который позволяет решить проблемы, возникающие при работе отопительного котла:

перерасход энергии;
избыточная мощность отопления;
перегрев воды в котле;
периодические колебания температуры нагрева из-за неравномерности самого процесса горения и несвоевременной закладки дров, угля;
несовпадение пиков выработки и потребления тепловой энергии.

Часть проблем можно решить путем установки пиролизного котла длительного горения, но в последнем случае он не поможет. Особенность работы котла в том, что после закладки топлива мощность отдачи тепловой энергии постепенно увеличивается, достигая пиковых значений, а затем также постепенно уменьшается. Если вовремя не добавить топливо в котел, он останавливается, теплоноситель начинает остывать, а вместе с этим падает температура в доме. В период пиковой выработки тепла система не в состоянии эффективно распределять всю энергию, поскольку оснащена терморегуляторами, поэтому часть тепла растрачивается впустую. Если котел электрический, гораздо выгоднее накапливать тепло в ночные часы, когда электроэнергия рассчитывается по льготному ночному тарифу, чтобы днем потреблять электричество как можно меньше.

Резервуар теплоаккумулятора для системы отопления выполнен из нержавеющей или обычной стали, изнутри может быть покрыт защитным лаком. Стенки сверху окрашиваются теплоустойчивой краской, затем закрываются теплоизоляционным материалом и кожзаменителем. Фактически при подключении теплоаккумулятора объем теплоносителя в системе отопления увеличивается, что позволяет компенсировать пиковую мощность котла и одновременно накопить тепло для передачи ее теплоносителю при падении мощности выработки тепловой энергии котлом. Благодаря качественному утеплению вода в теплоаккумуляторе остывает долго. Она сохраняется в нагретом состоянии в течение нескольких часов и даже дней и посредством насоса подается в систему. Принцип действия теплоаккумулятора основан на разной теплоемкости различных сред, в частности воды и воздуха. Уменьшение температуры 1 л воды на один градус приводит к повышению температуры воздуха объемом 1 м3 на 4 градуса.

Предыстория

Так получилось, что некоторое время назад я приобрёл частный дом на некотором «удалении от цивилизации». Удалённость от цивилизации определяется главным образом тем, что газ там отсутствует в принципе. А разрешённая мощность электрического подключения не предоставляет технической возможности отапливать дом электричеством. Единственным реальным источником тепла в зимнее время является использование твёрдого топлива. Другими словами, дом был оборудован печкой, которую прежний хозяин топил дровами и углём.

Если кто-то имеет опыт использования печки, то ему не нужно объяснять, что это занятие требует постоянного контроля. Даже в не слишком холодную погоду невозможно заложить в печку дрова один раз и «забыть» про неё. Если положить слишком много дров, то в доме станет жарко. А после прогорания топлива, дом всё-равно быстро остынет. Волей-неволей, для поддержания комфортной температуры нужно постоянно подкладывать дрова понемногу. А в сильные морозы печь нельзя оставить без присмотра даже на 3-4 часа. Если не хочешь проснуться утром в холодном помещении, будь добр хотя бы один раз за ночь к печке подойти…

Разумеется у меня желания работать кочегаром не было. И поэтому я сразу же стал думать о более удобном способе отопления. Конечно, при невозможности использования газа или электричества, таким способом могла стать только современная система отопления на твёрдом топливе, состоящая из твердотопливного котла, теплоаккумулятора и простейшей автоматики для включения и выключения рециркуляционного насоса.

Чем современный котёл лучше обычной печки? Он занимает намного меньше места, в него можно заложить больше топлива, он обеспечивает лучшее сгорание этого топлива при максимальной загрузке, и теоретически с его помощью можно большую часть тепла оставить в доме, а не выпустить в трубу. Но в отличие от печки, твердотопливный котёл практически не возможно использовать без теплоаккумулятора. Я так подробно об этом пишу, потому что знаю множество людей, которые пытались отапливать дом такими котлами, подключая их напрямую к трубам отопления. Ничего хорошего у них не получилось.

Что же такое теплоаккумулятор или, как его ещё называют, буферная емкость? В простейшем случае это просто большая бочка с водой, стенки которой имеют хорошую теплоизоляцию. Котёл за два-три часа своей работы нагревает воду в этой бочке. А потом эта горячая вода циркулирует по системе отопления до тех пор, пока не остынет. По мере остывания, котёл нужно разжигать снова. Простейший теплоаккумулятор легко сделает любой сварщик. Но я, после непродолжительных раздумий, от этой идеи отказался и купил готовый. Поскольку живу я в Украине, то обратился в и ни разу не пожалел: здесь аккумулирующие баки делают профессионально и очень качественно.

В зависимости от объёма теплоаккумулятора, мощности котла и того, сколько тепла нужно дому, котёл приходится топить не постоянно, а один-два раза в сутки, или даже раз в двое-трое суток.

Виды гидроаккумуляторов

Эти устройства могут быть вертикальной и горизонтальной конфигурации.

Принцип работы устройств не имеет различий, за исключением того, что вертикальные гидроаккумуляторы объемом больше 50 л в верхней части имеют специальный клапан для стравливания воздуха, который постепенно накапливается в системе водоснабжения во время эксплуатации. Воздух скапливается в верхней части устройства, потому расположение клапана для стравливания выбрано именно в верхней части.

В горизонтальных устройствах для стравливания воздуха монтируется специальный кран или слив, который устанавливается за гидроаккумулятором.

Из устройств маленьких размеров, не зависимо от того, вертикальные они или горизонтальные, воздух стравливается с помощью полного слива воды.

Выбирая форму гидробака, исходят из размеров технического помещения, где они будут установлены. Все зависит от габаритов устройства: какое лучше впишется в отведенное для него место, такое и будет установлено, независимо от того горизонтальное оно или вертикальное.

Разновидности теплоаккумуляторов

Аккумулятор тепла для системы отопления представляет собой вместительный бак, оснащенный солидной теплоизоляцией – именно она отвечает за минимизирование теплопотерь. С помощью одной пары патрубков аккумулятор подключается к котлу, а с помощью другой пары – к системе отопления. Также здесь могут быть предусмотрены дополнительные патрубки для подключения контура ГВС или дополнительных источников тепловой энергии. Давайте разберем основные виды теплоаккумуляторов для систем отопления:

При наличие циркуляционного насоса появляется возможность использовать сразу несколько буферных баков, что позволяет равномерно прогревать сразу несколько помещений.

Буферная емкость – представляет собой простейший бак, лишенный внутренних теплообменников. Конструкция предусматривает использование одного и того же теплоносителя в котле и батареях, при одинаковом допустимом давлении. Если планируется пропускать через котел один теплоноситель, а по батареям другой, следует подключить к теплоаккумулятору внешний теплообменник;
Тепловые аккумуляторы для индивидуального отопления с нижним, верхним или сразу с несколькими теплообменниками – такие теплоаккумуляторы позволяют организовать два самостоятельных контура. Первый контур представляет собой бак, подключенный к котлу, а второй – контур отопления с батареями или конвекторами. Теплоносители здесь не смешиваются, в обоих контурах может быть разное давление. Нагрев ведется с помощью теплообменника;
С проточным теплообменником контура ГВС или с баком – для организации горячего водоснабжения. В первом случае вода может потребляться весь день и равномерно. Вторая схема предусматривает накопление воды с целью ее быстрой отдачи в определенное время (например, вечером, когда все принимают душ перед сном) – аналогичным образом устроены бойлеры косвенники, накапливающие воду.

Конструкция теплоаккумуляторов для отопления может быть самой разной, выбор подходящего варианта зависит от сложности отопительной системы, ее характеристик и количества источников горячего теплоносителя.

Некоторые теплоаккумуляторы оснащаются ТЭНами с термостатами, что позволяет обеспечить потребителей теплом в ночное время, когда теплоноситель уже остыл, а подкинуть дрова в топку некому. Также они пригодятся при использовании тепловых насосов и солнечных батарей.

Особенности эксплуатации твердотопливных котлов

Процесс горения древесины или угля несколько сложнее, чем сжигание того же метана (природного газа). Метан – простое неорганическое соединение, разлагающееся при высокой температуре на углекислый газ и воду с некоторой примесью угарного газа. Дерево и уголь – это сложные органические вещества, которые при сжигании образуют несколько веществ и газов, часть из них агрессивны. Это накладывает свой отпечаток на долговечность работы теплогенератора. Индивидуальная обвязка твердотопливных котлов делается для того, чтобы создать оптимальный рабочий режим и тем самым продлить им срок эксплуатации.

Одна из особенностей работы водогрейных агрегатов, сжигающих твердое топливо, проявляется после розжига топки и выхода на рабочий режим. Если монтаж трубопроводов отопления выполнить напрямую к отопительной установке и во время разогрева пропускать через водяную рубашку агрегата холодную воду, то на внутренних стенках топки начнет интенсивно выделяться конденсат. Он вступает в реакцию с продуктами горения, смешивается с золой и намертво пристает к металлической или чугунной поверхности. Результаты следующие:

Стальные стенки камеры сгорания разъедаются коррозией.
Чугунная топка не так подвержена коррозии, но ее шероховатая поверхность способствует прилипанию налета, который удалить очень трудно. Такой же налет появится и на стенках камеры из стали.

Для успешной борьбы с конденсатом надо выполнить малый контур циркуляции с трехходовым клапаном, подключение твердотопливного котла к системе отопления не рекомендуется осуществлять напрямую.

Еще одна особенность работы отопительных установок на дровах – инерционность. Когда температура воды в системе достаточна, автоматика закрывает доступ воздуха в топку и останавливает процесс. Тем не менее еще какое-то время горение продолжается, температура теплоносителя превышает заданную. Такое же явление наблюдается при остановке циркуляционного насоса в результате отключения электроэнергии. Вода в рубашке может вскипеть, образуя пар, и разрушить оболочку либо порвать трубы. Чтобы этого избежать, на подающий трубопровод или прямо в бак котловой воды устанавливается группа безопасности со сбросным клапаном, настроенным на определенное критическое давление.

Принцип работы и конструкция

Главная задача теплового аккумулятора – накапливать дополнительное тепло в своей емкости и в случае, если котел не сможет выделять энергию, выполнять эту функцию за него. Работа подобного устройства способна на несколько процентов снизить уровень потребления энергии, если оно монтируется в электрокотел, а это в свою очередь снижает денежные затраты владельца дома на электричество.

Работает данное оборудование, врезанное в твердотопливный котел следующим образом: при отсутствии источника тепловой энергии в котле, он свою работу прекращает, и соответственно вода в магистральных трубопроводах постепенно начинает остывать. Именно вода выдавливает из бака аккумулятора в систему горячий теплоноситель, что делает ее работу бесперебойной.

Конструкция

По сути теплоаккумулятор, используемый для подсоединения к системе отопления, имеет простую конструкцию: бак с теплоизолированными стенками и несколько патрубков, необходимых для подключения к котлу.

При выборе оборудования следует тщательно рассчитать нужный уровень теплоизоляции его стенок — лучше всего перестраховаться и приобрести емкость с толстыми стенками.

Как правило, расчет объема теплоаккумулятора для твердотопливного котла производят, исходя из соотношения, что 1 кВт мощности котла должно приходиться 25 литров объема емкости.

Случаи применения

Специалисты рекомендуют врезать в отопительную систему дома теплоаккумулятор в следующих случаях:

большая ежедневная потребность в горячей воде;
если используется твердотопливный котел (уменьшается количество используемого топлива);
если в доме стоит электрокотел, а в ночное время тарифы на потребление электроэнергии не снижаются.

Как посчитать объем

Расчет необходимой емкости можно выполнить двумя способами:

умножить мощность котла на 25;
умножить отапливаемую площадь на 4.

Если у нас есть дом 100 квадратов, по второй формуле нам потребуется теплоаккумулятор для котлов отопления 400 литров. Мощность котла подбирается из расчета минимум один киловатт на десять метров (умножить на поправочный коэффициент, плюс запас).

На наш дом потребуется ориентировочно 15 кВт. Один киловатт прогревает 25 литров, т.е. по первой формуле получится 375 литров. Почти то же самое.

Способы и схемы подключения своими руками

Теплоаккумулятор с пустым баком устанавливают, если давление в системе небольшое
Сложность и особенности подключения зависят от типа теплового накопителя. Поэтому следует разобраться, какими они бывают.

Самая простая конструкция – пустой внутри бак. Котел и потребители подключаются напрямую. Использование оптимально, если применяется одинаковый теплоноситель во всех контурах, давление в системе не превышает допустимые показатели накопителя и температура теплоносителя, подающегося из котла, не превышает допустимых значений для контура отопления. Если первые два требования не соблюдаются, при подключении в систему необходимо воспользоваться дополнительными внешними теплообменниками. В последнем случае следует установить смесительные узлы с трехходовыми кранами.
Буферная емкость с внутренним теплообменником – одним или несколькими. Теплообменник представляет собой спиральную трубу из меди или нержавейки. В таком накопителе теплоноситель перемешивается. Змеевик, расположенный в нижней части, нагревает теплоноситель, горячая вода устремляется вверх как менее плотная. Наверху расположен другой змеевик, который забирает энергию и выводит ее на контуры отопления. Прибор такого типа оптимален при использовании разных типов теплоносителей, при высоком давлении и температуре теплоносителя, подключении нескольких генераторов тепла.
Резервуар с проточным контуром горячего водоснабжения. Теплообменник по большей части расположен вверху бака. Он должен быть выполнен из металла, отвечающего нормативам пищевого водопотребления. Контуры подключаются напрямую. Такая система предпочтительна при равномерном расходе горячей воды.
Теплоаккумулятор с внутренним бойлером. В накопительной емкости сохраняется нагретая вода для бытового потребления. Такой тип аккумулятора, накапливающего тепло, можно без проблем встроить в открытую и закрытую системы отопления, оснащенные твердотопливными, электрическими котлами и солнечными коллекторами. Особенно актуальны буферные емкости этого типа при использовании электрокотлов, когда теплоноситель нагревается ночью, а вода расходуется днем. Бойлера на 150 л вполне достаточно для суточного потребления воды среднестатистической семьей.

В системе с трехходовыми клапанами возможна более точная регулировка температуры

Другие типы систем:

Простейшая схема обвязки, ограничивающая возможности регулировки. Горячая вода поднимается вверх и забирается из верхней точки, после остывания опускается и снова поступает в котел. Используется в том случае, если давление и температура в генераторе тепла и контурах отопления одинаковы. Температура регулируется только методом увеличения/уменьшения потока теплоносителя.
В системе присутствуют узлы смешивания, байпасы, поэтому возможна более точная регулировка по температуре теплоносителя. Эффективность оборудования достигается благодаря установке, например трехходовых клапанов.
В систему включен дополнительный бак, благодаря чему небольшой объем горячей воды доступен непосредственно после запуска котла. Потребителю не приходится ждать, когда система разогреется полностью, но запас воды не велик, а нагревается система медленнее, чем классическая.
Внутри буферной емкости имеется один змеевик, через него проходит тепловая энергия от источника, а уже от змеевика нагревается теплоноситель в тепловом накопителе. В системе этого типа применяют разные теплоносители. Можно выбирать такие, которые нельзя смешивать из-за несовместимости химических характеристик. Через змеевик можно запитать отопление или ГВС, либо по этому кругу будет циркулировать теплоноситель от источника.
В системе установлен дополнительный внешний теплообменник. Он позволяет поддерживать нужную температуру в аккумуляторе.
Система с проточным контуром горячего водоснабжения. Она оптимальна, если горячая вода используется равномерно. В противном случае рекомендуется приобрести энергоаккумулятор со встроенным бойлером.
Система с одним змеевиком и подключением к альтернативному источнику энергии, например, солнечному коллектору. Называется бивалентной. Подключение осуществляется таким образом, что коллектор играет ведущую роль в нагреве системы, а котел подключается, когда тепловой энергии недостаточно.
Мультивалентная система, где основной нагрев осуществляют низкотемпературные источники, например солнечный коллектор и геотермальный тепловой насос. Они подключаются в нижней части теплового аккумулятора. В качестве вспомогательного источника тепловой энергии применяется высокотемпературный котел.

Дорогие агрегаты

В раздел дорогих агрегатов попали те, чья стоимость превышает 100000 руб., как правило, они имеют все дополнительные функции обеспечивающие нужную работу систем отопления.

Electric boiler Heat Tank

Данная модель относится к промышленным, вмещает в себя порядка 1500 литров воды и позволяет поддерживать температуру от +35 до +85 градусов. Подходит для работы совместно с газовыми и твердотопливными котлами. Тэна мощностью в 30 кВт позволяет использовать электрическую энергию в качестве запасного источника питания. Контейнер выполнен из нержавеющей стали и имеет теплоизоляцию в 25 мм, а также дополнительную защиту в виде нейлонового чехла, который предохраняет от появления коррозии. Небольшие габариты (диаметр 1 м, высота 2 м) позволяют с легкостью размещать прибор в нужном месте, а расположение патрубков позволяют с легкостью подключить модель. По желанию можно установить трубчатый теплообменник, тем самым увеличить мощность ТЭНа до 150 кВт.

Electric boiler Heat Tank

Достоинства:

имеет точные настройки термостата;
плавно регулируется;
есть автоматический выключатель ТЭН;
прогревается меньше чем за 3 часа;
есть предохранительный клапан;
давление в 0,6 атмосфер.

Недостатки:

цена;
не подойдет для использования технической воды.

Oso Accu АS

Довольно компактная модель Oso Accu АS, имеет объем в 100 литров и подходит для работы с солнечными коллекторами или небольшими тепловыми насосами. Внутренняя часть емкости выполнена из нержавеющей стали, а сама конструкция выдерживает давление в 9 атмосфер. Набольшие размеры 45 на 45 см, позволяют устанавливать прибор в любом месте помещения и с легкостью произвести простую стыковку с обвязкой. Модель продается без теплоизоляции и позволяет самостоятельно выбрать и установить подходящий уровень защиты предотвращающий тепловые потери. Максимальную безопасность в случае выхода источника из строя, обеспечивает полная нагрузка на наконечник.

Oso Accu АS

Достоинства:

устройство выполнено в современном дизайне;
имеет высокую устойчивость к коррозии;
подводка расположена с боку;
эффективность;
ТЭН встроен;
предусмотрены двойные соединения.

Недостатки:

высокая цена;
нет теплообменников.

S-Tank Hfwt DUO -1000

Тепловой аккумулятор S-Tank Hfwt DUO-1000 подойдет для использования как в жилом помещении, так и в небольшом промышленном. Объем бака достигает 1000 литров и оснащен двумя спиралевидными теплообменниками из нержавейки. Модель комплектуется с солнечными коллекторами, котлами работающими на природном газе или твердом топливе, а также с тепловыми насосами. Змеевик расположенный в нижней части бака подключается к источнику обогрева, вода, проходящая по змеевику сверху, прогревается до температуры на 2 градуса ниже, чем жидкость, накопленная в самом баке. В пользовании владельцев регулярно находится порядка 1000 литров горячей воды. В комплекте с агрегатом идет теплоизоляционный кожух, выполненный из гибкого пенополиуретана и полиэфира. Рабочее давление в теплообменнике может достигать 6 атмосфер.

S-Tank Hfwt DUO -1000

Достоинства:

самая высокая температура нагрева достигает 95 градусов;
повышенная устойчивость к воздействию коррозии;
в данной модели в качестве теплоносителя можно использовать водногликовые растворы;
гарантийный срок от производителя равен 5 годам;
устойчивая конструкция.

Недостатки:

цена.

Drazice Nado 300/20 v6

Отличный агрегат, имеющий два теплообменника, один из которых предназначен для нагрева 20 литров технической жидкости, а второй — для состыковки с солнечным коллектором. Drazice Nado 300/20 v6 объемом в 300 литров внутри покрыт эмалью, максимальная температура нагрева достигает 110 градусов. В комплекте идут два патрубка для ввинчиваемых нагревателей жидкости, работающих от электросети. Необходимый уровень тепла поддерживается за счет установленной теплоизоляции в виде слоя полиуретана и съемного кожуха. Сосуд окрашен специальной устойчивой к жару краской, благодаря которой, обеспечивается высокий уровень защиты от ржавчины.

Drazice Nado 300/20 v6

Достоинства:

змеевик располагается по всей длине емкости, что повышает теплоотдачу;
размеры настолько компакты, что позволяют монтировать его даже в небольшом помещении;
изоляционный материал представлен в отдельной упаковке;
удачно расположены патрубки.

Недостатки:

стоимость.

Расчет

Мощность ,накапливаемая теплоаккумулятором (ТА), рассчитывается исходя из объема емкости, точнее массы жидкости в ней, удельной теплоемкости жидкости, используемой для его наполнения, и разницы температур, максимальной, до которой может нагреваться жидкость, и минимальной целевой, при которой еще может осуществляться забор тепла от теплоаккумулятора к контуру отопления.

Формула:

Q = m*С*(T2-T1);
m – масса, кг;
С – удельная теплоемкость Вт/кг*К;
(Т2-Т1) – дельта температур, конечной и начальной.

Если вода в котле и соответственно в ТА нагревается до 90ºС, а нижний порог берется равным 50ºС, то дельта равняется 40ºС. Если брать в качестве наполнения ТА воду, то одна тонна воды при остывании на 40ºС выделяет примерно 46 кВт*часов тепла.

Объем	0,5	1	1,5	2	3	5
Аккумулируемое тепло при ΔT = 40ºC, кВт/ч	23	46	69	92	138	230

Запасаемой энергии должно хватать для целевого использования теплоаккумулятора.

Для выбора требуемого объема теплоаккумулятора необходимо определить:

Время, в течение которого должно хватать накопленной энергии в ТА для покрытия теплопотерь дома;
Время, за которое должен нагреваться теплоноситель в ТА;
Мощность основного источника тепла.

Для периодической работы котла в течение суток

Если он нужен для перевода работы котла только на ночной или дневной режим, когда тепло поступает в течение ограниченного времени, то мощности ТА должно хватать для перекрытия теплопотерь дома за оставшееся время. В то же время мощности котла должно хватать для нагрева ТА в установленный срок и опять-таки для обогрева дома.

Допустим, что используется твердотопливный котел с закладкой дров только днем в течение 10 часов, расчетные теплопотери дома для самого холодного периода года составляют 5 кВт. В сутки требуется 120 кВт*часов для полного отопления.

Аккумулятор при этом используется в течение 14 часов, это означает, что в нем необходимо аккумулировать 5кВт*14часов =70 кВт*часов тепла. Если брать в качестве теплоносителя воду, то потребуется 1,75 тонны или же объем ТА 1,75 м3

Важно, что и котел при этом должен выдать в течение всего 10 часов всю необходимое тепло, то есть его мощность должна составлять более 120/10 = 12кВт

Если теплоаккумулятор используется в качестве запасного варианта на случай выхода из строя котла, то запасенной энергии должно хватить хотя бы на сутки или двое для покрытия всех теплопотерь в доме. Если в качестве примера взять все тот же дом на 100 м2, то для его обогрева потребуется 240 кВт*часов за двое суток, а теплоаккумулятор, наполненный водой, должен иметь объем не менее 5,3 м3.

Зато в этом случае не обязательно ТА должен нагреваться в короткий промежуток времени. Достаточно полуторного запаса по мощности котла, чтобы накопить нужный объем тепла за неделю или две.

Расчет приблизительный, без учета снижения тепловой мощности радиаторов в зависимости от температуры теплоносителя и воздуха в помещении.

Лечение теплом

Продавать нагреватели жителям было в то время невыгодно: теплоаккумуляторы — дорогое оборудование, а в начале нулевых особо зажиточных людей было немного и вдобавок тогда еще особо не так заботились об экономии, как сегодня. Александр Анисимов занялся отопительными печами. Ездил в Финляндию, изучал их опыт. В итоге создал свою печь, которая по своим теплотехническим данным не уступает, а по некоторым направлениям превосходит финские печи.

— Излучения хватает. Ты энергетику получаешь не за счет того, что тебя варят как борщ при температуре за 100 градусов. Наше тепло не конвекцией передается, а излучением с камня — как добрая русская печка. Это наше изобретение. Излучение от камня глубоко прогревает тело. Это как сравнить рубашку синтетическую и хлопчатобумажную. В какой лучше себя чувствуете? Это экология, — объясняет Александр Анисимов.

Руководитель Александр Анисимов. Фото: «Республика» / Сергей Юдин

Александр рассказал, что после трагедии на Чернобыльской АЭС в клинике «Кивач» лечили ликвидаторов аварии. В палатах были установлены плиты из талькохлорита, а за ними — электротэны. Это были простейшие устройства, которые имели оздоравливающий эффект. Изобретатель говорит, что медики подтвердили: люди быстрее шли на поправку.

«Энергоресурс-Т» также производит печи для бань по-черному. Специалисты нашли интересное решение: использовать российские шамотные плиты в качестве теплоаккумулирующего сердечника печи (шамот — это обожженная, измельченная глина, а также огнеупорный кирпич из такой глины). Компания получила патент на технологию сборки, то есть теперь всю конструкцию можно погрузить в контейнер, доставить заказчику и уже на месте собирать как конструктор. Можно обойтись без печника: плиты пронумерованы. Нужно просто по инструкции все соединить. Конкурентов в производстве тяжелых разборных печей особо нет. Заказ можно отправить хоть в Петропавловск-Камчатский.

Основа печи из шамота. Фото: «Республика» / Сергей Юдин

Свои печи Александр пытался продавать и за рубежом. При поддержке правительства Карелии участвовал в выставках в Европе. Что-то удалось продать. Но получение документов, патентов — дело дорогое: за зарубежный патент заплатили 2 тысячи евро, за сертификацию — 8 тысяч евро. И на этом пришлось остановиться.

В настоящее время компания будет подавать документы на патент экологичной печи по-белому из шамотного кирпича с облицовкой из талькохлорита. Пока новая технология держится в секрете.

Использование теплоаккумулятора в разных системах обогрева

Схема ГВС

Теплоаккумуляторы эффективно показывают себя при использовании в самых разнообразных системах обогрева. При этом в каждом случае подобный накопитель позволяет существенно сэкономить на отоплении.

Чаще всего тепловыми аккумуляторами комплектуются системы твердотопливного обогрева. Установка будет способствовать более экономичному расходу топлива и эффективному обогреву, а также предотвратит преждевременный износ отопительных радиаторов.

Не лишним будет тепловой аккумулятор и в системе электрического отопления, в особенности в регионах с двойным тарифом за электричество. Ночью, когда электроэнергия продается потребителю по более доступной стоимости, аккумулятор будет накапливать тепло. Днем же можно будет на некоторое время выключить котел и топить силами теплоаккумулятора.

Используются накопители и в многоконтурных отопительных системах. Благодаря ним обеспечивается распределение теплоносителя между контурами. Монтаж патрубков может быть выполнен на разной высоте, что позволит получать воду, нагретую до разной температуры.

Этапы установки теплоаккумулятора дома

Первым делом необходимо оценить несущую способность пола на месте установки. Она может оказаться недостаточной, поскольку вес ТА имеет довольно солидный. В таком случае необходимо соорудить бетонный фундамент. Поверх фундамента нужно уложить подсыпку из керамзита и уже на нее ставить бак.

Обвязка

В нашем примере применена схема обвязки с гидравлическим разделением, в которой ТА играет роль гидрострелки. Согласно ей, накопитель нужно подключать следующим образом:

С одной стороны – к котлу: подающий трубопровод (от котла) – к верхнему патрубку, обратный – к нижнему. При этом в обвязке котла, как обычно, делается перемычка с узлом подмеса, предотвращающим попадание в теплообменник холодной воды.
С другой стороны – к отопительному контуру, также снабженному перемычкой и узлом подмеса. Забор воды в контур должен осуществляться сверху, а возврат – снизу.

В каждый контур врезается по циркуляционному насосу. Тот, который установлен между ТА и котлом, прогоняет теплоноситель через теплогенератор, заряжая накопитель. Второй насос, установленный на стороне отопительного контура, гоняет теплоноситель через радиаторы.

Теплоаккумулятор – схема монтажа

Как только его температура опустится ниже определенной отметки, откроется клапан смесительного узла и в контур поступит из ТА новая порция горячей воды.

Настройка

Для правильного движения среды внутри теплоаккумулятора нужно добиться, чтобы насос между ТА и котлом прокачивал больше жидкости, чем второй агрегат.

Для того чтобы точно определить мощность каждого насоса, пришлось бы выполнить сложнейший гидравлический расчет, ведь сопротивления контуров значительно отличаются. На практике вместо этого предусматривают возможность регулировки производительности каждого нагнетателя, что дает возможность точно согласовать их работу.

Установить нагнетатели со ступенчато регулируемой скоростью вращения двигателя. Сегодня в продаже можно найти 3-скоростные циркуляционные насосы.
В точке подключения обратки отопительного контура к тепловому аккумулятору можно установить регулирующий вентиль. Меняя его проходное сечение, мы добьемся изменения расхода через циркуляционный насос отопительного контура.

Настройку производительности насосов осуществляют при полностью открытом смесительном клапане отопительного контура. При правильной балансировке температура на термометре со стороны отопительного контура должна быть ниже, чем на термометре со стороны котла.

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. Для подключения емкости к электрокотлу, который не боится появления конденсата, можно воспользоваться более простой схемой, показанной на видео:

https://youtube.com/watch?v=fmEx6Gzfq3I

Буферные емкости для отопления

Типичная конструкция теплового аккумулятора

В автономных схемах отопления практически всегда предусмотрена постоянная работа котла. Это влечет за собой рост затрат на энергоносители и уменьшение срока службы дорогостоящего оборудования вследствие его износа. Аккумулятор для отопления предназначен для оптимизации работы всей системы.

Назначение буферных емкостей

Он представляет собой емкость, внутри которой проходит магистраль отопления. Тепло, передаваемое от труб к воде в баке, нагревает ее. При выключении котла происходит снижение температуры теплоносителя и начинается обратный процесс – тепловая энергия поступает от воды в баке через стенки труб теплоносителю. Таким способом аккумуляторы тепла в системах отопления позволяют поддерживать комфортный уровень нагрева продолжительное время после остановки котла.

Почему же баки аккумуляторы для отопления не устанавливают в каждой автономной системе? Есть ряд специфических факторов, которые обязательно нужно учитывать перед их монтажом:

Объем. Для поддержания температуры в доме площадью 120 м² в течение 10-12 часов потребуется емкость объемом 1,5-1,8 м³. Не всегда есть возможность поместить подобный водяной аккумулятор для отопления в системе;
Стоимость. Средняя цена буферной емкости на 750 л. составляет около 90 тыс. рублей. По факту получается, что тепловой аккумулятор в системе отопления будет самым дорогим элементом.

Последнее является основной причиной не ставить тепловую буферную емкость. Но если сделать приблизительные расчеты эффективности – выяснится, что отопление с аккумулятором тепла требует на 10-15% меньше энергоносителя (газ, дрова, уголь и т.д.) по сравнению с традиционной схемой.

Конструкция теплового аккумулятора

Функциональность теплового аккумулятора

Самостоятельное изготовление аккумулятора для отопления в домашних условиях не принесет требуемого результата. Это обусловлено спецификой конструкции и применяемыми материалами. Сделать подобный бак из подручных средств без применения специального оборудования практически невозможно.

В дополнении к основной функции аккумулирования тепла большинство производителей стараются усовершенствовать конструкцию так, чтобы система отопления с тепловым аккумулятором могла быть задействована и в других сферах жизнеобеспечения частного дома:

Горячее водоснабжение. Нагретую в баке воду можно использовать в качестве ГВС – для принятия душа, мойки посуды и т.д. Главное, чтобы емкость была косвенного нагрева;
Коммутирующей элемент для подключения альтернативных источников тепла – гелиосистемы, тепловые насосы. Эта схема отопления с аккумулятором тепла позволяет нагревать в нем воду за счет условно бесплатной энергии солнца. Как следствие – уменьшение текущих затрат;
Подключение нескольких котлов в одну схему. Таким образом можно организовать отопление с котлом на твердом топливе и газе.

Для уменьшения тепловых потерь в аккумуляторах тепла в системах отопления предусмотрено две стенки – наружная и внутренняя. Пространство между ними заполнено утеплителем, чаще всего – базальтовой ватой. Кроме этого, у большинства моделей есть дополнительный источник тепла – электрический ТЭН. Он позволяет поддерживать температуру воды в баках аккумуляторах для отопления на нужном уровне. Это же дает возможность использовать емкость даже при неработающем котле как обыкновенный электрический бойлер.

Регенеративные шары

Применение: подходит для выбора регенеративной шаровой системы сжигания промышленных печей на газовом и негазовом топливе.

Наше преимущество: производимые нашей компанией высокоэффективные теплоаккумулирующий шар имеют удельную поверхность 240 м2 / м3.

Описание регенеративных шаров

Регенеративные шары также называют сферическим теплоаккумулирующим телом. Сферический теплоаккумулирующий тело обладает такими преимуществами, как хорошая термостойкость, большое аккумулирование тепла, высокая прочность, легкость очистки и возможность повторного использования. Он подходит для выбора регенеративной шаровой системы сжигания промышленных печей на газовом и негазовом топливе. Производимые нашей компанией высокоэффективные аккумуляторы тепла имеют удельную поверхность 240 м2 / м3.

Многочисленные маленькие шарики разделяют воздушный поток на очень маленькие потоки. Когда воздушный поток проходит через теплоаккумулятор, он образует сильную турбулентность, которая эффективно прорывается через поверхностный слой теплоаккумулирующего тела. Кроме того, поскольку сферический диаметр невелик, Радиус проводимости небольшой, тепловое сопротивление невелико, плотность высокая, а теплопроводность хорошая, поэтому он может удовлетворить требования частого и быстрого реверсирования регенеративной горелки.

Классификация регенеративных шаров:

Основные сортаменты шара для аккумулирования тепла: Φ16мм Φ18мм Φ20мм Φ25мм. Материалы продукта делятся на: муллит, высокоглинозем и корунд.

Применение регенеративных шаров

Он подходит для выбора регенеративной шаровой системы сжигания промышленных печей на газовом и негазовом топливе, особенно подходит для печей-аккумуляторов в черной металлургии, регенеративных ковшовых обжиговых установок, тепловых аккумуляторов оборудования разделения воздуха в промышленности разделения воздуха, и промышленность цветных металлов. Его также можно использовать в качестве носителя тепла в таких отраслях, как регенеративные тележные печи, регенеративные электрические котлы и регенеративные инсинераторы на крупных кузнечных заводах.

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 .

Интересное по теме: