Теплоакумулятор для котлів опалення

15

Відсутність можливості використовувати в якості джерела енергії для обігріву житла відносно недорогий природний газ змушує господарів будинків шукати інші прийнятні рішення. Так, у регіонах, де немає особливих проблем із заготівлею або придбанням дров, на допомогу приходять твердопаливні котли. Трапляється і так, що єдиною альтернативою стає електрична енергія. Крім того, все активніше використовуються нові технології, що дозволяють направляти на потреби опалення енергію сонячного випромінювання.

Теплоакумулятор для котлів опалення

Всі ці підходи не позбавлені суттєвих недоліків. Так, до них можна віднести нерівномірність, виражену періодичність надходження теплової енергії. У випадку з електричним котлом основним негативним фактором буде висока вартість спожитої енергії. Очевидно, що істотно підняти економічність системи опалення, поліпшити ефективність, рівномірність її роботи, максимально спростити експлуатаційні операції допомогло б включення в загальну схему спеціального приладу, який став би накопичувати незатребувану в поточний момент теплову енергію і віддавати її в міру необхідності. Саме таку функцію виконує теплоакумулятор для котлів опалення.

Зміст статті

  • 1 Основне призначення теплоаккумулятора системи опалення
  • 2 Конструктивні особливості та основні схеми підключення різних теплоакумуляторів
    • 2.1 Основні типи конструкцій теплоакумуляторів
    • 2.2 Типові схеми підключення теплоакумуляторів
      • 2.2.1 Відео: Рекомендації фахівця по створенню системи опалення з твердопаливним котлом Ñ– теплоаккумулятором
  • 3 Що необхідно враховувати при виборі теплоаккумулятора
  • 4 Особливості монтажу теплових акумуляторів
  • 5 Проведення найпростіших розрахунків параметрів теплоаккумулятора
    • 5.1 Калькулятор розрахунку необхідного обсягу теплоаккумулятора
  • 6 Достоїнства Ñ– недоліки включення в систему опалення теплоаккумулятора
    • 6.1 Відео: переваги системи опалення з вбудованим теплоаккумулятором

Основне призначення теплоаккумулятора системи опалення

  • Найпростіша система опалення з твердопаливним котлом володіє вираженою циклічністю роботи. Після завантаження дров Ñ– Ñ—Ñ… розпалу, котел поступово виходить на максимальну потужність, активно передаючи теплову енергію в контури опалення. Але по мірі прогорання завантаження тепловіддача починає поступово знижуватися, Ñ– теплоносій, разносимый за радіаторів, остигає.
Теплоакумулятор для котлів опалення

Робота звичайного твердопаливного котла характеризується вираженим чергуванням піків і провалів у виробленні теплової енергії

Виходить, що в період пікової вироблення тепла воно може залишитися незатребуваним, так як налаштована, оснащена термостатичним регулюванням система опалення зайвого не візьме. Але в період догорання палива і, тим більше, простою котла теплової енергії буде явно не вистачати. В результаті частина паливного потенціалу витрачається просто марно, але при цьому господарям доводиться досить часто займатися завантаженням дров.

Певною мірою гостроту цієї проблеми можна знизити установкою котла тривалого горіння, але повністю зняти – не виходить. Розбіжність піків вироблення тепла і його споживання може залишатися досить суттєвим.

  • У випадку з електрокотлом на перший план виступає висока вартість споживаної енергії, що змушує господарів задуматися про максимальному використанні устаткування в періоди дії пільгових нічних тарифів Ñ– мінімізації споживання в денні години.

Теплоакумулятор для котлів опаленняВигоди використання диференційованої тарифікації електроенергії

При грамотному підході до споживання електроенергії пільгові тарифи можуть принести досить відчутну економію коштів. Про це докладно розказано в спеціальній публікації порталу, присвяченій двотарифним електролічильника.

Напрошується очевидне рішення – накопичувати теплову енергію вночі, щоб досягти мінімального споживання її вдень.

  • Ще яскравіше виражена періодичність вироблення теплової енергії в разі використання сонячних колекторів. Тут простежується залежність не тільки від часу доби (вночі надходження взагалі нульове).
Теплоакумулятор для котлів опалення

Робота сонячного колектора дуже залежна і від часу діб, і від погоди

Не піддаються ніякому порівнянню піки нагріву в яскравий сонячний день або в похмуру погоду. Зрозуміло, що безпосередньо ставити свою систему опалення в залежність від поточних «капризів» природи – ніяк не можна, але і нехтувати настільки потужним додатковим джерелом енергії також не хочеться. Очевидно, що потрібен якийсь буферне пристрій.

Ці три прикладу, при всій Ñ—Ñ… різноплановості, об’єднує одне загальне обставина – явне неспівпадіння піків вироблення теплової енергії з раціональним рівномірним Ñ—Ñ— використанням на потреби опалення. Для усунення цього дисбалансу Ñ– служить спеціальний прилад, званий теплоаккумулятором (тепловим накопичувачем, буферною ємністю).

Принцип його дії заснований на високій теплоємності води. Якщо значний її обсяг у період пікового надходження теплової енергії розігріти до необхідного рівня, то протягом певного періоду можна для потреб опалення використовувати цей накопичений енергетичний потенціал. Для прикладу, якщо порівнювати теплофізичні показники, то всього один літр води при охолодженні на 1°С здатний розігріти кубометр повітря на цілих 4 °С.

Тепловий акумулятор завжди являє собою об’ємний резервуар з ефективної зовнішньої термоізоляцією, підключений до контуру (контурах) джерела тепла Ñ– контурах опалення. Найпростішу схему краще розглянути на прикладі:

Теплоакумулятор для котлів опалення

Наочна демонстрація принципу роботи найпростішого теплового акумулятора

Найпростіший за конструкцією теплоакумулятор (ТА) – це вертикально розташований об’ємний бак, в який з двох протилежний сторін врізані чотири патрубки. З одного боку він підключений до контуру твердопаливного котла (КТТ), а з іншого – до розлученій з дому контуру опалення.

Після завантаження і розпалювання котла циркуляційний насос (Nк) цього контуру починає прокачувати теплоносій (воду) через теплообмінник. З нижньої частини ТА в котел надходить охолоджена вода, а у верхню прибуває розігріта в котлі. Із-за суттєвої різниці щільності постигла і гарячої води її активного перемішування в баку не буде – в процесі горіння паливної закладки відбуватиметься поступове заповнення ТА гарячим теплоносієм. У підсумку, при правильному розрахунку параметрів, після повного прогоряння заставленого пального, ємність буде заповнена гарячою водою, розігрітій до розрахункового рівня. Вся потенційна енергія палива (за винятком, звичайно, неминучих втрат, відображених в ККД котла), перетворена в теплову, яка накопичена в ТА. Якісна термоизоляций дозволяє зберігати температуру в баку протягом багатьох годин, а іноді навіть і днів.

Друга стадія – котел не працює, але функціонує система опалення. З допомогою власного циркуляційного насоса контуру опалення відбувається прокачування теплоносія по трубах і радіаторів. Забір проводиться зверху, з «гарячої» зони. Інтенсивного самостійного перемішування знову ж таки не спостерігається – вже згаданої причини, і в трубу подачі надходить гаряча вода, знизу повертається охолоджена, і бак поступово віддає свій нагрівання в напрямку знизу вгору.

На практиці, в процесі топки котла відбір теплоносія в систему опалення, як правило, не припиняється, і та буде накопичувати лише надлишкову енергію, яка на даний момент залишається незатребуваною. Але при правильному розрахунку параметрів буферної ємності, жоден кіловат теплової енергії не повинен пропасти даром, і до кінця циклу топки котла ТА повинен бути в максимальній мірі «заряджений».

Зрозуміло, що циклічність роботи подібної системи з встановленим електричним котлом буде зав’язана на пільгові нічні тарифи. Таймер блоку управління включить Ñ– вимкне живлення у встановлений термін ввечері Ñ– вранці, а протягом дня контури опалення будуть харчуватися тільки (або переважно) з теплоаккумулятора.

Конструктивні особливості та основні схеми підключення різних теплоакумуляторів

Отже, теплоакумулятор завжди являє собою об’ємний резервуар вертикального циліндричного виконання, має високоефективну термоізоляцію Ñ– з патрубками для підключення контурів генерації тепла Ñ– його споживання. А ось внутрішня конструкція може відрізнятися. Розглянемо основні типи існуючих моделей.

Основні типи конструкцій теплоакумуляторів

Теплоакумулятор для котлів опалення

Теплоакумулятор з прямим підключенням контурів вироблення та споживання теплової енергії

1 – найпростіший тип конструкції ТА. Мається на увазі пряме підключення і джерел тепла, і контурів споживання. Такі буферні ємності використовуються в наступних випадках:

  • Якщо в котлі Ñ– у всіх контурах опалення застосовується однаковий теплоносій.
  • Якщо максимально допустимий тиск теплоносія в контурах опалення не перевищує аналогічний показник котла Ñ– самого ГА.

У тому разі, коли вимога виконати неможливо, підключення контурів опалення може проводитися через додаткові зовнішні теплообмінники

  • Якщо температури в трубі подачі на виході Ñ—Ñ… котла не перевищує допустимої температури в контурах опалення.

Втім, ця вимога також може бути обійдена при установці на контури, які потребують більш низького температурного напору, змішувальних вузлів з триходовими кранами.

Теплоакумулятор для котлів опалення

Теплоакумулятор з вбудованим теплообмінником

2 – Теплоакумулятор забезпечений внутрішнім теплообмінником, розташованим в нижній частині ємності. Теплообмінник зазвичай являє собою спіраль, звиту зі сталевої нержавіючої труби, звичайної або гофрованою. Таких теплообмінників може бути кілька.

Подібний тип ТА застосовується в наступних випадках:

  • Якщо показники тиску Ñ– досягає температури теплоносія в контурі джерела тепла істотно перевершують допустимі значення для контурів споживання Ñ– для самої буферної ємності.
  • Якщо Ñ” необхідність підключення декількох джерел тепла (за бивалентному принципом). Наприклад, на допомогу котла приходять геліосистема (сонячний колектор) або геотермальний тепловий насос. При цьому чим менше температурний напір джерела тепла, тим нижче повинен ТА розміщуватися його теплообмінник.
  • Якщо в контурах джерела тепла Ñ– споживання використовується різний тип теплоносія.

На відміну від перший схеми, такого ТА властиво активне перемішування теплоносія в ємності – нагрівання відбувається в нижній її частині, і менш щільна гаряча вода прагне вгору.

На схемі по центру ГА показаний магнієвий анод. За рахунок більш низького электропотенциала він «відтягує» на себе іони важких солей, не допускаючи заростання накипом внутрішніх стінок бака. Підлягає періодичній заміні.

Теплоакумулятор для котлів опалення

Теплоакумулятор з вбудованим проточним теплообмінником гарячого водопостачання

3 – Теплоакумулятор доповнено проточним контуром гарячого водопостачання. Вхід холодної води здійснюється знизу, подача до точки гарячого водорозбору, відповідно, знизу. Велика частина теплообмінника розташована у верхній частині ТА.

Така схема вважається оптимальною для умов, коли споживання гарячої води відрізняється достатньою стабільністю і рівномірністю, без виражених пікових навантажень. Природно, теплообмінник повинен бути виконаний з металу, що відповідає нормам харчового водоспоживання.

В іншому ж схема сходження з першою, з прямим підключенням контурів генерації тепла і його споживання.

Теплоакумулятор для котлів опалення

Теплоакумулятор з вбудованим баком гарячого водопостачання

4 – Всередині теплоаккумулятора розміщений бак для створення запасу гарячої води для побутового споживання. По суті, така схема нагадує вбудований бойлер непрямого нагріву.

Застосування подібної конструкції в повній мірі виправдано у випадках, коли пік вироблення теплової енергії котлом не співпадає з піком споживання гарячої води. Іншими словами, коли склався у будинку побутової уклад передбачає масове, але досить нетривалий витрачання гарячої води.

Всі перераховані схеми можуть варіюватися в різних комбінаціях – вибір конкретної моделі залежить від складності створюваної системи опалення, кількості і типу джерел тіла і контурів споживання. Зверніть увагу, в більшості теплоакумуляторів передбачено безліч вихідних патрубків, рознесених по вертикалі.

Теплоакумулятор для котлів опалення

Рознесені по вертикалі патрубки підключення контурів дозволяють оптимально використовувати утворюється в теплоакумуляторах температурний градієнт

Справа в тому, що при будь-якій схемі межах буферної ємності так чи інакше утворюється температурний градієнт (різниця в температурному напорі по висоті). З’являється можливість підключення контурів системи опалення, потребують різних температурних режимів. Це істотно полегшує остаточне термостатическое регулювання теплообмінних приладів (радіаторів або «теплих підлог»), з мінімальними непотрібними втратами енергії Ñ– зниженням навантаження на регулюючі пристрої.

Типові схеми підключення теплоакумуляторів

Тепер можна розглянути основні схеми установки теплоакумуляторів в систему опалення.

Ілюстрація Короткий опис схеми
Теплоакумулятор для котлів опалення Температурний режим і тиск однакові в котлі і в контурах опалення. Вимоги до теплоносія збігаються. На виході з котла і в ТА підтримується постійна температура. На приладах теплообміну регулювання обмежується тільки кількісним зміною проходить через них теплоносія.
Теплоакумулятор для котлів опалення Підключення в самому теплоакумулятор, в принципі, повторює першу схему, але регулювання режимів роботи теплообмінних приладів здійснюється за якісному принципом – із зміною температури теплоносія. Для цього в схему включені термостатичні вузли змішування, наприклад, триходові клапани. Така схема дозволяє найбільш раціонально використовувати накопичений теплоаккумулятором потенціал, тобто його «заряду» вистачить на більш тривалий час.
Теплоакумулятор для котлів опалення Така схема, з циркуляцією теплоносія в малому контурі котла через вбудований теплообмінник, застосовується, коли тиск в цьому контурі перевищує допустиме в приладах опалення або в самій буферної ємності. Другий варіант – в котлі і в контурах опалення застосовані різні теплоносії.
Теплоакумулятор для котлів опалення Вихідні умови аналогічні схемі â„–3, але застосований зовнішній теплообмінник. Можливі причини такого підходу: — площі теплообміну вбудованого «змійовика» недостатньо для підтримки необхідної температури в телоаккумуляторе. – раніше вже був придбаний ТА без внутрішнього теплообмінника, а модернізація системи опалення вимагає саме такого підходу.
Теплоакумулятор для котлів опалення Схема з організацією проточного забезпечення гарячою водою через вбудований спіралевидний теплообмінник. Розрахована на рівномірне споживання гарячої води, без пікових навантажень.
Теплоакумулятор для котлів опалення Така схема, з використанням теплоаккумулятора з вбудованим баком, розрахована на пікове споживання гарячої води, але не відрізняється високою позитивністю. Після витрачання створеного запасу і, відповідно, заповнення ємності холодною водою, нагрівання до необхідної температури може зайняти досить багато часу.
Теплоакумулятор для котлів опалення Бівалентна схема, що дозволяє задіяти в системі опалення додаткове джерело теплової енергії. В даному випадку спрощено показаний варіант з підключенням сонячного колектора. Цей контур підключається до теплообмінника в нижній частині теплоаккумулятора. Зазвичай подібна система розраховується таким чином, що основним джерелом є саме сонячний колектор, а котел включається по мірі необхідності, для догріву, при недостатності енергії від основного. Сонячний колектор, звичайно, не догма – на його місці може бути і другий котел.
Теплоакумулятор для котлів опалення Схема, яку можна назвати мультівалентной. В даному випадку показано застосування трьох джерел теплової енергії. У ролі високотемпературного виступає котел, який, знову ж таки, може відігравати лише допоміжну роль у загальній схемі нагріву. Сонячний колектор – за аналогією з попередньою схемою. Крім того, використовується ще один низькотемпературний джерело, який, разом з тим відрізняється стабільністю і незалежністю від погоди і часу доби – геотермальний тепловий насос. Чим менше температурний напір із підключеного джерела енергії, тим нижче місце його підключення до теплоакумулятор.

Безумовно, схеми наведено в дуже спрощеному вигляді. А на ділі підключення теплоаккумулятора в складні, розгалужені системи, з різними контурами опалення, та ще й отримують нагрівання від джерел різної потужності і температури, вимагають високопрофесійного проектування з інженерними теплотехнічними розрахунками, із застосуванням безлічі додаткових регулювальних пристроїв.

Один з прикладів – показаний на рисунку:

Теплоакумулятор для котлів опалення

Приклад системи з декількома джерелами тепла і різними контурами опалення та ГВП

1 – твердопаливний котел.

2 – електричний котел, включається лише по мірі необхідності і тільки в період дії пільгового тарифу.

3 – спеціальний блок підмішування в контурі високотемпературного котла.

4 – геліо-станція, сонячний колектор, який в погожі дні може виконувати роль основного джерела теплової енергії.

5 – теплоакумулятор, до якого сходяться всі контури генерації тепла і його споживання.

6 – високотемпературний контур опалення з радіаторами, з регулюванням режимів за кількісним принципом – тільки і використанням запірної арматури.

7 – низькотемпературний контур опалення «тепла підлога», в якому обов’язково передбачається якісне регулювання температури нагріву теплоносія.

8 – проточний контур гарячого водопостачання, забезпечений власним змішувальним вузлом для якісного регулювання температури побутової гарячої води.

Крім усього перерахованого, в теплоакумулятор можуть бути вбудовані власні електричні нагрівачі – Тени. Іноді буває вигідно підтримувати з їх допомогою задану температуру, не вдаючись, наприклад, зайвий раз до непланової розпалюванні твердопаливного котла.

Теплоакумулятор для котлів опалення

Додатковий ТЕН, оснащений власною системою термостатичної

Спеціальні додаткові Тени можна придбати окремо – їх монтажна різьблення зазвичай адаптована до гнізд підключення, наявних на багатьох моделях теплових акумуляторів. Природно, підключення електрика підігріву потребує встановлення додаткового термостатичного блоку, який забезпечить включення Тенів тільки при падінні температури в ТА нижче встановленого користувачем рівня. Деякі нагрівачі вже оснащені вбудованим терморегулятором подібного типу.

Відео: Рекомендації фахівця по створенню системи опалення з твердопаливним котлом і теплоаккумулятором

Що необхідно враховувати при виборі теплоаккумулятора

Безумовно, підбір теплоаккумулятора рекомендується проводити ще на стадії проектування системи опалення будинку, керуючись розрахунковими даними фахівців. Тим не менш, обставини бувають різними, і знати основні критерії оцінки такого приладу – все ж потрібно.

  • На першому місці завжди буде стояти місткість цієї буферної ємності. Ця величина розраховується відповідно до параметрів створюваної системи, потужністю котла, необхідної кількості енергії для потреб опалення, гарячого водопостачання. Одним словом, ємність повинна бути такою, щоб забезпечити накопичення всього надлишкового на даний момент тепла, не допускаючи його втрат. Про деякі правила розрахунку ємності буде розказано нижче.
  • Від ємності, природно, безпосередньо залежать габарити виробу Ñ– його маса. Ці параметри також Ñ” визначальними – далеко не завжди Ñ– не скрізь виходить розмістити у виділеному приміщенні теплоакумулятор необхідного обсягу, так що питання має продумуватися заздалегідь. Трапляється, що баки великого обсягу (понад 500 літрів) не проходять в стандартні дверні отвори (800 мм). При оцінці маси ТА вона повинна враховуватися разом під всім об’ємом води повністю заповненого приладу.
  • Наступний параметр – максимально допустимий тиск в створюваній або вже функціонуючої системи опалення. Аналогічний показник ТА повинен бути, принаймні, не нижче. Це буде залежати від товщини стінок, типу матеріалу виготовлення, Ñ– навіть форми ємності. Так, у буферних ємностей, розрахованих на тиск понад 4 атмосфер (бар) зазвичай верхня Ñ– нижня кришки мають сферичну (тороїдальні) конфігурацію.
Теплоакумулятор для котлів опалення

Теплоакумулятор з нержавіючої сталі, з кришками тороїдальної форми, укладений в термоізоляційний кожух.

  • Матеріал виготовлення ємності. Баки з вуглецевої сталі з антикорозійним покриттям коштують дешевше. Ємності з нержавіючої сталі, безумовно, дорожче, але Ñ– гарантійний термін Ñ—Ñ… експлуатації теж значно вище.
  • Наявність додаткових вбудованих теплообмінників для контурів опалення або гарячого водопостачання. Про їхнє призначення вже згадувалося вище – моделі вибираються в залежності від загальної складності системи опалення.
  • Наявність додаткових опцій – можливість вбудовування Тенів, встановлення контрольно-вимірювальних приладів, пристроїв безпеки, запобіжних клапанів, систем опалення Ñ– Ñ‚. п.
  • Обов’язково оцінюється товщина Ñ– якість зовнішньої термоізоляції корпуса ТА, щоб не довелося займатися цим питанням самостійно. Чим краще ізольований бак, тим природно, довше буде в ньому зберігатися «тепловий заряд».

Особливості монтажу теплових акумуляторів

Установка теплового акумулятора передбачає дотримання певних правил:

  • Все підключаються контури повинні під’єднуватися різьбовими муфтами або фланцями. Зварних з’єднань не допускається.
  • Підключаються труби не повинні надавати на патрубки ТА ніякої статичного навантаження.
  • Рекомендується на всіх підключаються до трубах ТА встановити запірну арматуру.
  • На всіх входах Ñ– виходах встановлюються прилади для візуального контролю температури (термометри).
  • У нижній точці ТА чи на трубі в безпосередній близькості від нього повинен стояти дренажний вентиль.
  • На всіх трубах входу в теплоакумулятор встановлюються фільтри механічної очистки води – «грязьовики».
  • У багатьох моделях зверху передбачений патрубок для приєднання автоматичного повітрявідводчика. Якщо такого немає, то повітровідвідник обов’язково встановлюється на самому верхньому вихідному патрубку.
  • У безпосередній близькості від теплоаккумулятора передбачається установлення манометра Ñ– запобіжного клапана.
  • Вносити будь-які самостійні зміни в конструкцію теплоаккумулятора, не обумовлені виробником – категорично забороняється.
  • Установка ТА повинна проводитися тільки в опалювальному приміщенні, що виключає ймовірність замерзання рідини.
  • Заповнений водою резервуар може мати досить значну масу. Майданчик рід нього повинна бути здатна витримати настільки високе навантаження. Нерідко для цих цілей доводиться підливати спеціальний фундамент.
  • Як би не встановлювався теплоакумулятор, при цьому повинен забезпечуватися вільний похід до ревізійному люка.

Проведення найпростіших розрахунків параметрів теплоаккумулятора

Як вже згадувалося вище, всебічний розрахунок системи опалення з кількома контурами вироблення і споживання теплової енергії – це завдання, посильна тільки фахівцям, так як доводиться враховувати дуже багато різнобічних факторів. Але певні обчислення можна провести власними силами.

Наприклад, у будинку встановлено твердопаливний котел. Відома його потужність, що виробляється при повній паливної завантаженні. Експериментальним шляхом визначено час згоряння повної закладки дров. Планується придбання теплоаккумулятора, і необхідно визначити, який обсяг буде потрібно, щоб гарантовано корисно використовувати всі вироблене котлом тепло.

За основу візьмемо відому формулу:

W = m × с × T

W — кількість тепла необхідне, щоб нагріти масу рідини (m) з відомою теплоємністю (з) на певну кількість градусів (Δt).

Звідси нескладно обчислити масу:

m = W / (с × T)

Не завадить прийняти в розрахунок ККД котла (k), так як втрати енергії так чи інакше неминучі.

W = k × m × с × T, або

m = W / (k × с × T)

Тепер розбираємося з кожним із значень:

  • m – шукана маса води, з якої, знаючи щільність, нескладно буде визначити Ñ– обсяг. Не буде великою помилкою порахувати з розрахунку 1000 кг = 1 м3.
  • W – надмірна кількість тепла, що виробляється в період топки котла.

Його можна визначити, як різницю значень енергії, виробленої за час згоряння паливної закладки і витраченої в той же період на опалення будинку.

Максимальна потужність котла зазвичай відома – це паспортна величина, розрахована на оптимальні води твердого палива. Вона показує кількість теплової енергії, що виробляється котлом в одиницю часу, наприклад, 20 кВт.

Будь-який господар завжди досить точно знає, протягом якого часу у нього прогорає паливна закладка. Припустимо, це буде 2,5 години.

Далі, необхідно знати, яка кількість енергії в цей час може бути витрачений на опалення будинку. Одним словом, необхідно значення потреби конкретного будівлі в тепловій енергії для забезпечення комфортних умов проживання.

Такий розрахунок, якщо значення необхідної потужності невідомо, можна зробити самостійно – для цього є зручний алгоритм, наведений у спеціальній публікації нашого порталу.

Теплоакумулятор для котлів опаленняЯк самостійно провести тепловий розрахунок для власного дому?

Інформація про необхідної кількості теплової енергії для опалення будинку буває досить часто затребувана – при виборі обладнання, розстановці радіаторів, при проведенні утеплювальних робіт. З алгоритмом розрахунку, що включає зручний калькулятор, читач може познайомитись, відкривши за посиланням публікацію, присвячену вимогам до встановлення газових котлів.

Наприклад, для опалення будинку потрібно 8,5 кВт енергії в годину. Отже, за 2,5 години згоряння паливної закладки буде отримано:

20 × 2,5 = 50 кВт

За цей же період буде витрачено:

8,5 × 2,5 = 21,5 кВт

Надлишкове тепло, яке необхідно зберегти в теплоакумуляторах:

W = 50 – 21,5 = 28,5 кВт

  • k – ККД котельної установки. Зазвичай вказується в паспорті виробу у відсотках (наприклад, 80%) або десятковим дробом (0,8).
  • з – теплоємність води. Це – таблична величина, яка дорівнює 4,19 кДж/кг×°С або 1,164 Вт×год/кг×°С або 1,16 кВт/м3×°С.
  • Δt – різниця температур, на яку необхідно підігріти воду. Її можна визначити для своєї системи досвідченим шляхом, промерив значення на трубі подачі Ñ– обратки при роботі системи на максимальній потужності.

Припустимо, що це значення дорівнює

Δt = 85 – 60 = 35 °С

Отже, всі значення відомі, і залишилося лише підставити їх у формулу:

m = 28500 / (0,8 × 1,164 × 35) = 874,45 кг.

Таким чином, щоб повністю зберегти все вироблене котлом тепло при його роботі на повній потужності потрібно 875 кг води, тобто ємність приблизно в 0,875 м3.

Такий же підхід можна застосувати і у випадку, якщо розраховується обсяг теплоаккумулятора, підключеного до електричного котла. Єдина різниця – для розрахунку приймається не час топлення, а часовий інтервал пільгового тарифу, наприклад, з 23.00 до 6.00 = 7 годин. Щоб «уніфікувати» цю величину, можна назвати, наприклад, «період активності котла».

Щоб полегшити читачеві завдання, нижче розміщений спеціальний калькулятор, який дозволить швидко розрахувати рекомендований обсяг теплового акумулятора для наявного (планованого до установки) котла.

Калькулятор розрахунку необхідного обсягу теплоаккумулятора

Введіть потрібні значення Ñ– натисніть кнопку «Ð Ð¾Ð·Ñ€Ð°Ñ…увати обсяг теплоаккумулятора»
коеф
Паспортна потужність котла, кВт
Період активності котла (час топлення — для твердопаливного або дія пільгового тарифу — для електричного), годин
Розрахована теплова потужність для опалення будинку, кВт
ККД котла
Вкажіть температурний режим роботи системи опалення:
Температура в трубі подачі
Температура в трубі «Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ñ‚ки»

Отримане значення округлюється в більшу сторону Ñ– стає орієнтиром при підборі оптимальної моделі теплоаккумулятора. Вони в спеціальних магазинах представлені в різному об’ємному виконанні.

Достоїнства і недоліки включення в систему опалення теплоаккумулятора

Отже, підводячи підсумки публікації, коротко сформулюємо «плюси» і «мінуси» застосування теплоакумуляторів.

До переваг можна сміливо віднести наступне:

  • Досягається економія енергоресурсів, особливо в додатку до твердому паливу – вироблене тепло використовується в максимальній мірі. Зростає ККД котла Ñ– системи опалення в цілому.
  • Котли Ñ– інші елементи системи опалення отримують надійний захист від перегріву.
  • Зводиться до можливого мінімуму необхідність втручання в роботу системи, скорочується кількість завантажень твердого палива.
  • Вся система працює більш плавно Ñ– легко піддається контролю Ñ– точним регулюванням. Забезпечується стабільний встановлений нагрівання у всіх приміщеннях будинку.
  • З’являється можливість підключення альтернативних джерел енергії. При грамотному підході це дає суттєву економію коштів. Наприклад, у денний час основне навантаження лягає на геліо-станцію, вночі, поки діє пільговий тариф, естафету перехоплює тепловий насос, а можливу нестачу компенсує компактний газовий котел.
  • Встановленням теплового акумулятора одночасно можна вирішити Ñ– проблему гарячого водопостачання свого житла.

Недоліків багато, але про них теж слід згадати:

  • Установка буде мати якийсь сенс, якщо потужність котла або інших джерел тепла істотно, як мінімум удвічі, перевищує розрахункові значення потрібної теплової енергії для опалення житла.
  • Система з теплоаккумулятором завжди володіє дуже високою інерційністю, тобто від моменту пуску д виходу в розрахунковий режим роботи може пройти чимало часу. Немає сенсу застосовувати Ñ—Ñ— з системах опалення, де потрібний швидкий нагрів приміщень, наприклад, в заміських будинках, які відвідуються господарями взимку лише час від часу.
  • Обладнання, як правило, дуже громіздке, що створює чимало проблем при його транспортуванні, розвантаженні, заносі в приміщення Ñ– монтажі. Оскільки обов’язковою умовою Ñ” встановлення ТА в безпосередній близькості до котла, для котельні буде потрібно чимала площа.
  • Теплові акумулятори відносяться до категорії дорогих покупок – Ñ—Ñ… ціна цілком порівнянна, а нерідко навіть перевершує вартість котлів. Правда, висока ймовірність того, що витрати швидко окупляться економією на енергоресурсах.

Правда, останній з перерахованих недоліків спонукає народних умільців до розробки і монтажу власних моделей теплоакумуляторів.

Теплоакумулятор для котлів опаленняСкладно виготовити теплоакумулятор самостійно?

Напевно, російському самодіяльного майстра – все по плечу! Для прикладу — технологічні рекомендації по самостійному виготовленню теплового акумулятора наведені в спеціальній публікації нашого порталу.

Відео: переваги системи опалення з вбудованим теплоаккумулятором