Каждый элемент важную роль. Исходя из этого выбор каждого элемента конструкции нужно делать технически правильно. Система обогревания имеет, фиттинги терморегуляторы, автоматические развоздушиватели, радиаторы, провода или трубы котел отопления, расширительный бачок, крепежную систему, циркуляционные насосы, механизм управления тепла. Монтаж обогрева гаража насчитывает различные элементы. На открытой странице сайта мы постараемся выбрать для своей квартиры нужные компоненты монтажа.

Положительный опыт использования теплоаккумуляторов для систем отопления заставил задуматься о применимости сего устройства в моем хозяйстве.

На входе имеем:

1. Систему низкотемпературного напольного отопления, имплантированную в УШП.
2. К ТП подключена коллекторная группа с манометром, воздухоотводчиками и термометрами на подаче и обратке (паспорт изделия).
3. Водонагреватель Аристон 100 литров, 1,5 кВт.
4. Трехфазное напряжение.
5. Трехтарифный учет электроэнергии (14.10.2013 подана заявка в Мосэнергосбыт).

Какие задачи ТА должен выполнять?

1.2. Хайду (Hajdu), Венгрия (модели PT. С со змеевиком для СО, а модели PT. СF с двумя змеевиками для СО и ГВС).

Источник: http://www.forumhouse.ru/entries/4636/

Система отопления с теплоаккумулятором

Воль Форумчанин

Сергей Гость

Твердотопливный котел, работающий в системе водяного отопления обычно имеет небольшой объем водяного пространства и небольшой объем воды, циркулирующий в системе отопления.

При горении дров, угля выдается большое количество тепла. Вода перегревается из-за малого её объема. В случае если котел снабжен автоматической заслонкой тяги, процесс автоматического закрытия заслонки при его перегреве может полностью прекратиться, начинает выделяться сажа и вредные газы, что приводит к нарушению работы котла, т.к. сажа сильно уменьшает КПД, увеличивается количество внеплановых чисток котла, срабатывает предохранительный клапан, сбрасывая лишнее давление. Запас жидкости в системе отопления быстро остывает-это приводит к более быстрому выходу котла из строя.

Подключению теплового аккумулятора к твердотопливному котлу является обязательным! Это позволяет увеличить объем водяного пространства,обеспечить правильную работу котла и его автоматики, повысить КПД котла, увеличить интервалы между топками.

Например: к твердотопливному котлу Jaspi ECOPU 25 мощностью 25 кВт рекомендуется подключение теплового аккумулятора, объемом не менее 500 литров (Jaspi GTV 500)

Home Строительные советы Схема отопления с теплоаккумулятором

Худший Лучший

Теперь давайте рассмотрим пример схемы отопления твердотопливным котлом с теплоаккумулятором. При этом не будем лишать себя таких современных элементов роскоши, как скажем, теплый водяной пол.

Данная схема рассматривается как закрытая, с избыточным давлением, расширительным баком и всеми прочими элементами взрыво и пожаробезопасности. Единственный открытый элемент данной системы – теплоаккумулятор. Это связано с простотой его реализации и опять же безопасностью. В будущих статьях рассмотрим компоненты, многократно повышающие теплоемкость такого теплоаккумулятора при таких условиях эксплуатации.

Итак, выбираем ЛЮБОЙ твердотопливный котел 1, который хотим оснастить теплоаккумулятором 2. Для быстроты прогрева помещения, можно поставить запорный кран или термоклапан на вход горячей воды в теплоаккумулятор. Это позволит подать тепло сначала на первоначальные нужды – обогрев дома, а затем избыточное тепло может пойти в ТА.

В процессе топки кран на обратке 4 открыт, а циркулярный насос 3 работает всегда. Я НЕ рассматриваю систему отопления с естественной циркуляцией. Кто боится отключения электроэнергии, то для этого давно придуманы источники бесперебойного питания.

По мере нагрева теплоносителя, термоголовка 8 подает необходимое тепло в радиатор 7, остальное тепло отбрасывается с обраткой. Одновременно и теплые полы 6 не дремлют, и при помощи узла подмеса 9 берут необходимое количество тепла.

В процессе обогрева дома рано или поздно настанет момент, когда все терморегуляторы перестанут принимать подающее тепло. Вот в такой момент и наступает черед теплоаккумулятора . Теплоноситель потихоньку начнет охлаждаться в массе ТА 2, отдавая ему излишнее тепло. И при дальнейшей топке котла, мы будем заряжать теплоаккумулятор.

Итак, котел прогорел, угли еле шаят, самое время перекрыть кран обратки 4 (см. схему выше). При этом котел может сколько угодно остывать себе, пока его не захотят вновь растопить. А система при этом будет продолжать активно работать. Благодаря прямому байпасу 5, и постоянно работающему циркуляционному насосу 3, система переходит из режима генерации в режим потребления…. Потребления тепла, накопленного теплоаккумулятором.

И при этом теплоаккумулятор может представлять собой обычную емкость для воды (лучше утепленную), с погруженными в нее любым способом теплообменником.

Источник: http://www.slavok80.ru/index.php/str-sovety/344-2013-12-18-02-36-19

Система отопления с теплоаккумулятором

Использование в отопительной системе частного дома (коттеджа, дачи) твердотопливного котла в качестве основного прибора для нагрева теплоносителя сопряжено с опасностью перегрева и закипания последнего. Чтобы обеспечить безопасность работы отопления и комфортный температурный режим жилья, необходимо включить в схему отопительной системы теплоаккумулятор для твердотопливного котла. Для этой цели используют специальный бак (называемый также буферной емкостью или просто буфером), наполненный водой и имеющий надежную теплоизоляцию для предотвращения остывания теплоносителя в течение длительного времени.

Основные функции, выполняемые буферной емкостью (теплоаккумулятором):

• Аккумуляция (накопление) нагретого теплоносителя и постепенная подача его в отопительную систему по мере надобности.
• Защита котла от опасности закипания путем поглощения перегретой воды и смешивания ее в баке с уже остывшей.
• Возможность автоматического регулирования распределения горячей воды по отопительным контурам, включая или выключая ее подачу по сигналу температурных датчиков, комнатных или уличных (погодных), создание таким образом комфортной температуры жилья.
• Относительная стабильность микроклимата дома, достигающаяся за счет включения подачи горячей воды из буферной емкости для твердотопливного котла в отопительную систему, а также уменьшения числа загрузок топлива в топку.
• Осуществление связи с другими отопительными устройствами системы, если таковые имеются (газовым или электрическим котлом).
• Полное выгорание топлива за счет того, что отсутствует необходимость ограничения тяги, в результате – высокие показатели КПД и эффективности эксплуатации котла, а также экономии топливного сырья.
• Обеспечение дома горячей водой для бытовых нужд в случае наличия вмонтированного внутри буферной емкости теплообменника для ГВС.

Буферная емкость монтируется между нагревательным прибором (твердотопливным котлом) и отопительной системой, включающей в себя трубопроводы, радиаторы (иногда «теплый пол»).

Посредством циркуляционного насоса горячая вода попадает в бак теплоаккумулятора, при этом аналогичное количество уже остывшего теплоносителя уходит через возвратную трубу в котел.

Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором должна производиться таким образом, что на трубе, выходящей из буферной емкости и направленной к радиаторам отопления, располагается другой циркуляционный насос, сигнал для включения или выключения которого подается температурными датчиками, комнатными или погодными.

Специфика работы твердотопливного котла в том, что этот процесс невозможно остановить мгновенно (как прекращают подачу газа к горелке), поэтому накопительная емкость буфера служит защитой от перегрева, кипения воды и разрушения отопительной системы.

В закрытой отопительной системе с твердотопливным котлом, кроме теплоаккумулятора, обязательно должны устанавливаться предохранительный клапан и расширительный бак.

Выбирая модель твердотопливного котла, нужно учитывать, что при использовании в системе буферной емкости мощность отопительного устройства должна быть на 30% выше, чем получится при стандартном расчете 1кВт на каждые 10 м².

Расчет теплоаккумулятора для твердотопливного котла приблизительно производится по следующей норме – от 25 до 50 л объема буферной емкости на 1 кВт мощности котла.

При стандартном режиме работы твердотопливного котла древесина сгорает при температуре более 300°, но в этом случае КПД установке недостаточно высок, так как с горячими продуктами сгорания через дымоход утекает и часть тепла, предназначенного для нагрева воды в системе. Используя длительный способ сжигания топлива, достигается выход продуктов сгорания с температурой 90-100°, но при этом существует оседание на стенках металлического дымохода и внутренней части котла паров конденсата. Поэтому применение в схеме обвязки отопительной системы буферной емкости является наиболее рациональным способом процесса топки, позволяя топить котел циклично – одна-две закладки за период от 1 до 5 суток.

Твердотопливные котлы с теплоаккумулятором, работающие в цикличном режиме, за счет периодов простоя и расходования в это время горячей воды из буфера оказываются наиболее экономичными отопительными системами. Кроме того, существуют и другие явные преимущества данного типа отопления:

• Гарантия безопасности от перегрева воды в системе.
• Возможность использования воды для ГВС, в летнее время достаточно одной закладки для создания запаса горячей воды на несколько дней.
• Получение высокого КПД (до 86%) путем полного сгорания топлива при максимальной температуре.
• Экономия топлива и электроэнергии в периоды простоя.
• Возможность использования буферной емкости в летнее время для охлаждения полов.
• Создания оптимального микроклимата за счет сокращения количества закладок топлива и стабилизации температуры в помещении.
• Возможность совместить в системе разные нагревательные установки и отопительные контуры.

Недостатки данной отопительной системы:

• Высокая цена буферной емкости и фабричного, и собственного производства.
• Тяжеловесность и громоздскость теплоаккумуляторного бака, так как емкость его должна быть не менее 500 л.
• Необходимость наличия помещения с надежным и крепким полом.

Так как во многих отдаленных районах РФ отсутствует газификация, дровяной котел для отопления частного дома с батареями, до сих пор является актуальным решением вопроса обогрева. Современные модели дровяного оборудования имеют увеличенную продолжительность работы от одной закладки, отличаются высоким КПД и безопасностью.

Принципы работы дровяных котлов для частных домов

Современные дровяные котлы для отопления частного дома с водяным контуром, мало общего имеют с традиционными классическими печами. По своей конструкции, большинство моделей напоминают автономную тепловую станцию. А вот основной принцип работы, остался неизменным. Тепло, получаемое посредством сжигания твердого топлива, используется для обогрева помещений.

Существенным отличием и изменением, произведенным во внутреннем устройстве, является наличие водяного контура. После модификации конструкции, стало возможным соединить радиаторную систему отопления в загородном доме с дровяным котлом.

На данный момент, по принципу работы можно выделить два основных класса оборудования:

Твердотопливный котел – это попросту модифицированная дровяная печь, с лучшей автоматизацией процесса горения и высоким КПД.

Как выбрать котел на дровах для частного дома

При выборе отопительного котла для частного дома, учитывают несколько моментов, касающихся конструкционных особенностей и производительности:

• Отапливаемая площадь – приблизительные расчеты производительности проводят по формуле 1 кВт = 10 м². При подключении второго контура для ГВС, добавляют к полученному результату еще 15-20%.
• Виды отопительных котлов – как уже отмечалось, существуют классические агрегаты, а также те, которые используют принцип пиролизного горения. Вторые считаются самыми экономичными котлами на дровах индивидуального отопления частных загородных домовладений. Первые стоят в 3-4 раза дешевле.
• Тип теплообменника – бывает двух видов. Отличается по типу используемых материалов и конструкции. Котлы из стали, стоят дешевле, но служат в среднем на 10-15 лет меньше. Агрегаты не боятся ударов и механических повреждений, простые в ремонте и обслуживании.
  Чугунные котлы, в среднем служат около 35 лет, имеют лучшие теплотехнические характеристики. Боятся механических повреждений. Для ремонта потребуется замена целой секции. Еще одним недостатком чугуна является большой вес котла. Пиролизный агрегат, имеющий две топочных камеры, легко достигает массы в 5 центнеров.
• Особенности конструкции топочной камеры – производители выпускают котлы с боковой загрузкой дров. Конструкция используется в большинстве агрегатов, как классического, так и пиролизного типа.
  Отдельного внимания заслуживают котлы с верхней загрузкой. Такая конструкция используется в газогенераторных агрегатах. Главным достоинством решения является возможность предварительного просушивания дров, что увеличивает эффективность обогрева.
• Наличие дополнительных функций – автоматика, наличие резервного источника питания, встроенного бойлера накопителя, системы удаленного контроля – все это увеличивает комфорт эксплуатации и предоставляется в дополнительной комплектации.

Помимо технических параметров, потребуется определиться с маркой дровяного котла и подобрать теплогенератор, подходящей ценовой категории.

Котел какого производства выбрать

Если позволяют средства, лучше поставить дровяной котел немецкого или чешского производства. Несколько хуже по производственным характеристикам, польские и отечественные агрегаты. Среди зарубежных и отечественных компаний производителей, лидерами являются:

• Немецкие котлы на дровах – представлены компаниями:
  • Lopper.
  Все оборудование имеет высокую степень безопасности и надежности, и длительный срок эксплуатации. Недостатком моделей является прихотливость к качеству и сорту дров, высокая стоимость.
• Котлы на дровах чешского производства – внимания заслуживает продукция компаний:По своему качеству и автоматизации, модели ничуть не уступают немецким аналогам, но имеют стоимость в среднем на 10% меньше.
• Котлы российского производства – ТТ агрегаты выпускает практически каждый производитель отопительного оборудования. Котлы адаптированы к отечественным условиям, неприхотливы к качеству топлива и используемому теплоносителю.
  Наибольшей популярностью пользуется продукция следующих заводов:
  • Теплодар.
• Польские дровяные котлы – на отечественном рынке предлагаются несколько десятков модификаций. Спросом пользуются модели:
  • DREWMET,
  • ORLAN.
  В ассортименте представлены как обычные дровяные теплогенераторы, так и котлы пиролизного горения.

Большинство производителей, помимо классических котлов отопления, работающих исключительно на дровах, предлагают универсальные или многотопливные теплогенераторы.

Стоимость дровяных котлов для загородных домов

На стоимость агрегата влияет несколько факторов:

• Тип теплообменника – чугунный котел будет стоить в 1,5-2 раза дороже, чем стальной аналог.
• Производитель.
• Принцип работы – стоимость дровяного газогенераторного котла отечественного производителя, обойдется в 35-40 тыс. руб., а цена на котел классической конструкции, упадет приблизительно до 20 тыс. руб.
• Дополнительная комплектация.

Оформление документов на ввод котла в эксплуатацию, при условии их регистрации в Ростехнадзоре, не требуется.

Монтаж отопления в частном доме с котлом на дровах

Дровяные котлы с водяным контуром для отопления частного дома, подключаются к уже существующей системе обогрева с принудительной или естественной циркуляцией теплоносителя. Во время проведения монтажных работ, выполняют требования ППБ и СНиП.

Еще одним важным вопросом, учитываемым во время подключения, является необходимость в размещении вместительного топливного хранилища. Котел, за сезон сжигает 10-15 кубометров дров. Хранилище должно быть сухим, доступным, вместительным и безопасным.

Где можно устанавливать дровяной котел

Водогрейный котел на дровах для отопления частного дома, устанавливается в любом месте, при условии, что оно соответствует техническим и противопожарным требованиям. Общими рекомендациями, относительно выбора помещения под котельную, являются:

Главным требованием к эксплуатации дровяного котла, является соблюдение ППБ. Современные модели снабжены многоуровневой системой безопасности, предотвращающей задымление помещения и закипание теплоносителя.

Схемы отопления частного дома с котлом на дровах

Устройство отопления в частном доме с использованием дровяного котла, выполняется разными способами. Выбор схемы разводки, во многом зависит от конструкции котла и параметров помещения. Все варианты можно разделить на несколько классов, по следующим особенностям:

Жидкостная система отопления, подключенная к дровяному котлу, требует грамотного планирования и выполнения работ со строгим соблюдением всех существующих строительных норм. Особенно тщательно планируется схема разводки отопления в двухэтажном доме. Обязательна установка группы безопасности.

При установке , дополнительно подключают напряжения и бесперебойного питания.

Современные дровяные котлы, отличаются экономичностью, безопасностью и удобством управления, и с успехом используются в качестве альтернативы газового оборудования.

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.

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 .

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 .

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).

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).

Цены на теплоаккумуляторы Hajdu

теплоаккумулятор Hajdu

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:

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 (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.

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

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.

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.

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.

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.

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:

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.

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 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.

• 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 . 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 .

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

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.

Такой же подход можно применить и в случае, если рассчитывается объем теплоаккумулятора, подключённого к . 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.

Теплоаккумулятор это устройство, способное накапливать тепловую энергию от источника тепла при ее избыточной выработке, а затем использовать ее запас в случае необходимости.

Источником тепла может быть котел отопления, печь, солнечный коллектор и т.д.

По сути, любое массивное тело, имеющее температуру больше абсолютного нуля, обладает запасом тепловой энергии. При этом запас накопленного тепла зависит от степени нагрева и массы тела.

Например, любое строение из кирпича, камня или бетонных блоков (материалов, способных накапливать тепло) представляет собой теплоаккумулятор, на непрерывную работу которого мало кто обращает внимания. А ведь именно благодаря запасу тепла, накопленному стенами дома, в нем прохладно жарким днем и тепло ночью при понижении температуры наружного воздуха, работает система естественной вентиляции, и нет резких скачков температуры при кратковременном отключении отопления или при проветривании.

Еще одним примером теплового аккумулятора является русская печь или любая другая печь отопления из камня или кирпича. При сжигании дров массив печи накапливает тепловую энергию, а затем, остывая, отдает ее в окружающее пространство.

Чем больше вес печи, тем большим запасом тепла она обладает и тем дольше может поддерживать комфортную температуру в помещении. Именно по этой причине традиционную русскую печь делают массивной, весом до полутора тонн и более, а протапливают ее периодически: один раз в сутки.

Традиционно для накопления тепла использовали камни или обожженный кирпич, но их применение оправданно только для печного отопления, применение которого в простых современных домах не всегда удобно. Для обогрева современного жилища чаще применяют не печи, а котлы отопления.

Каким котлам нужен тепловой аккумулятор?

Тепловой аккумулятор необходим только котлам, работающим периодически: угольным или дровяным. Котлы, работающие бесперебойно (газовые или электрические), снабженные системами непрерывной подачи топлива, котлы длительного горения в аккумуляции тепла не нуждаются.

Твердотопливные традиционные котлы нуждаются в периодической закладке дров, время полного сгорания топлива в них не более 3 часов. По окончании процесса горения теплоноситель в системе отопления не только остынет до температуры воздуха в помещении, но и в местах пограничной прокладки трубопровода (по полу, в подвале, на чердаке) может перемерзнуть, образовав в системе отопления ледяные пробки, блокирующие циркуляцию воды.

В этих условиях речь идет уже не о комфортных условиях в доме, а о целостности и безопасности системы отопления. Основной задачей аккумуляции тепла в системах с твердотопливным котлом отопления является создание резерва тепловой энергии, использование которого в период простоя котла поможет избежать резкого падения температуры в помещении и избежать перемерзания теплоносителя.

Устройство теплового аккумулятора

Теплоаакумулятор для котла отопления должен быть удобным не только для накопления тепла, но и для его дальнейшего использования. Единственным веществом, пригодным для решения поставленной задачи, является теплоноситель. Это может быть вода или антифриз, помещенная в емкость внушительного размера, включенную в отопительную систему.

Для сохранности тепла емкость дополнительно утепляют: обшивают минеральной ватой, фольгой, теплоизоляционными панелями, устанавливают на утепленное основание.

Объем теплоаккумулятора выбирают по принципу, чем больше, тем лучше, но обычно речь идет о емкости на 2-5 м3. Еще одно важное дополнение: резервуар должен быть герметичным, с двумя отверстиями: для подключения трубопровода.

Теплоаккумулятор включают в систему отопления параллельно котлу по принципу прибора отопления с подключением и к подаче и к обратке. На подаче обязательно устанавливается запорная арматура, позволяющая менять направление движения теплоносителя, пуская его или только к приборам отопления, или только к теплоаккумулятору, или одновременно и туда и туда. Как правило, это трехходовой кран.

Как работает теплоаккумулятор в системе отопления?

При интенсивном горении дров в твердотопливном котле происходит максимальная выработка тепла, позволяющая нагреть не только радиаторы в доме, но и запас воды в аккумуляторе. После прогорания дров тепло от котла перестает поступать, но циркуляция теплоносителя в системе продолжается: холодная вода скатывается вниз, а в систему поступает более горячий теплоноситель из аккумулятора.

Обратная вода, возвращаясь в котел отопления, также проходит через аккумулятор. Если температура обратки выше температуры воды в емкости, то жидкость вней дополнительно подогревается за счет обратки. Если обратка холодная, то, напротив, происходит ее подогрев перед поступлением в котел, что позволяет снизить перепад температур между горячей котловой и холодной обратной водой.

Чем больше объем аккумулятора, тем дольше система может работать без «подзарядки».

Практическое применение

Теплоаккумулятор в системе отопления с твердотопливным котлом можно смело назвать настоящей находкой для ее владельцев. Именно это нехитрое устройство позволяет оставлять дом на несколько часов даже в условиях сильных морозов, не опасаясь за сохранность отопительной системы, спокойно спать ночью, не вскакивая к котлу для закладки новой порции дров и не опасаться о разрушении котла при поступлении в него слишком холодного теплоносителя.

Для управления работой системы отопления с теплоаккумулятором используется трехходовой кран.

С его помощью можно открыть движение горячего теплоносителя только к приборам отопления, что обычно делают при желании быстро прогреть помещение. Если в доме уже жарко, а котел продолжает работать, можно перекрыть подачу воды на радиаторы и направить ее только в теплоаккумулятор.

Для одновременного нагрева приборов отопления и теплоаккумулятора выбирается промежуточное положение крана.

Теплоаккумулятор и циркуляционный насос

Как правило, твердотопливные котлы используются в самотечных системах отопления. В этом случае теплоаккумулятор работает за счет естественной конвекции: по нижнему патрубку в него поступает холодный теплоноситель, а вверх устремляется более нагретая жидкость, поступающая к приборам отопления.

В системах с циркуляционным насосом теплоаккумулятор работает также, но здесь скорость движения теплоносителя задается насосом, что, несомненно, положительно сказывается на работе всей системы отопления.

О достоинствах и недостатках

Установка теплоаккумулятора делает работу системы отопления стабильной, исключая резкие перепады температуры не только в доме, но и в поступлении теплоносителя в котел.

Единственным недостатком теплоаккумулятора является его размер: небольшая емкость не позволяет накопить тепло и использовать его, а для резервуара большого объема не всегда можно найти достаточное количество места. Да и для установки емкости придется делать усиление фундамента или помещать ее в подвальное помещение.