Теплоаккумулятор для отопительных котлов

Хозяева домов за городом иногда выполняют выбор в выгоду котла на твердотопливных элементах для обогревания собственного дома. Для его хорошего применения нужно заблаговременно сделать большие залежи топлива, а еще исполнять режим его загрузки. По опыту, протапливать аппарат необходимо не реже 2-ух раз в течении дня. Но имеются способ сберечь тепло в помещении подольше без строгого контроля. Чтобы это сделать требуется присоединить к системе теплоаккумулятор для отопительных котлов, или буферную емкость.

Что это такое

Теплоаккумулятор (ТА) собой представляет герметичный теплоизолированный стальной бачок. Его важная функция – накапливание избыточной энергии тепла, идущей из котла. Носителем тепла в этом случае выступает простая проточная вода. После затухания котла накопленное тепло поступает в отопительные приборы. Продолжительность обогревания зависит от объема буферной емкости. Часто новички путают теплоаккумуляторы с внешними водяными термостатами отопительных котлов. Последний предназначается для контроля расхода энергии на теплоснабжение и обеспечение безопасности эксплуатации котла. Детальнее Вы будете знать в публикации «Термостат для отопительного котла».

В конструкции ТА могут применяться вспомогательные нагреватели – Трубчатые нагреватели и змеевики. Такие элементы разрешают накоплять тепло не только от котла на твердотопливных элементах, но и из иных источников: ветрогенераторов и солнечных коллекторов.

Схема ГВС с применением теплоаккумулятора

Рабочий принцип

В ТА установлены отрезки трубы, через которые происходит теплообмен между котлом, буферной емкостью и отопительными приборами. Остывшая вода попадает в отопительный котел через нижнюю трубу под воздействием насоса. Горячая вода набирается в бачок теплоаккумулятора через верхнюю трубу, таким образом вытесняя холодную. Потом под воздействием насоса резервуар начинает вновь заполняться холодной водичкой, а горячая — поступает в радиаторы отопления.

В современных ТА данный процесс регулируют специализированные датчики, которые измеряют температуру воздуха. В зависимости от ее показателей они направляют воду из котла либо в буферную емкость, либо в отопительные приборы, что дает возможность существенно сэкономить расход твёрдого топлива.

На рабочая эффективность аккумулятора тепла воздействуют такие факторы, как температура окружающей среды в доме, размеры емкости, площадь помещения которое отапливается и протяженность системы отопления, котельная мощность и уровень нагрева жидкости в нем.

Перед приобретением и установкой ТА произведите расчеты которые для этого необходимы. Одной топливные загрузки должно хватить на нагрев жидкости в буферной емкости до 40°С. 1кВт мощности отопительного агрегата хватает на прогрев 50-60 л воды. Подбирая буферную емкость, принимайте во внимание, что 1 л жидкости, остывая, увеличивает температуру кубометра воздуха на пару градусов.

Нужно обратить внимание, что установка ТА не потребуется в подобных вариантах:

наличие в здании централизованого отопления;
наличие в системе отопления котла тления;
если долгое остывание экономически неоправданно

В выгоду установки ТА говорят такие факты:

нет надобности регулярно смотреть за работой оборудования работающего на твердом топливе;
при применении электрического традиционного отопления — дневные тарифы очень часто выделяются от вечерних, благодаря этому теплоаккумулятор можно включать днем для экономии;
большой риск перегрева котла

Плюсы и минусы

загружать горючее можно в любое удобное время, не боясь падения уровня температуры;
периоды между обслуживанием котла можно наращивать;
большая экономия на закупках топлива благодаря «интеллектуальным» датчикам;
мягкие температурного колебания не причинят неудобства жильцам;
возможность присоединить емкость к двум котлам одновременно;
используя вспомогательные конструктивные решения, ТА можно применять как бойлер или в целях подпитки пола с подогревом;
исключен перегрев котла и растрескивание его чугунных частей. Прибор способна работать на всю мощность до окончательного выгорания топлива.

большие размеры, благодаря чему расположение ТА может стать трудностью;
большой вес агрегата — может понадобится отдельный фундамент

Во избежание установки отдельного фундамента, лучше всего купить два изделия, суммарный объем которых будет подходить произведенным заблаговременно расчетам. Поставить емкости необходимо на расстоянии один от одного минимум 20-40 см.

большая цена. Стоимость на изделия российских и заграничных изготовителей может изменяться в зависимости от литража и модели ТА. Например, модель BU 100-8 (100 л, производство Российская Федерация) стоит около 26 тысяч рублей. Если же рассматривать большие современные буферные емкости, например Sunsystem P 10000 (10000 л, производство Болгария), то при ее покупке покупателю понадобится выложить свыше миллиона рублей.

Рабочий принцип ТА можно взглянуть на видео

Как выполнить собственными руками

Подготовьте обязательные детали:

стальной лист или готовый бачок объемом не меньше 150 л;
ТЕН;
термопреобразователь;
клапаны;
краны;
муфты;
скотч;
минеральная вата в качестве термоизолятора.

Сделайте непроницаемую железную бочку. Необходимо проверить надежность швов: каждая погрешность провоцирует утечку воды из бачка.
Если вы берете уже готовую емкость, перед тем как приступить к работе ее необходимо внимательным образом почистить. Будет полезно нанести покрытие против коррозии на участки бачка с признаками повреждений.
В нижней и верхней частях бачка вырежьте по два отрезка трубы со всех сторон. В верхнюю трубу вварите кран для спуска воздуха.
Врежьте две муфты в верхнюю часть корпуса грядущего теплоаккумулятора. В них ставятся термодатчик и взрывной клапан.
Снизу корпуса или в исходящей нижней трубе размещается дренажный кран для слива жидкости.
Для организационных работ проточного оснащения горячей водой применяйте полотенцесушитель, который можно соорудить из медной трубы у которых диаметр 2-3 см и длиной 10-15м. Спираль размещается в верхней части емкости, из которой будет выходить отводной отрезок трубы.
Утеплите бачок, обмотав его мин. ватой, а потом обмотайте скотчем.

Схема подсоединения

Через весь бачок транзитом проходит обратный трубопровод с выходами диаметром 1,5 дюйма.
Соедините другую сторону котла с емкостью. Между ними должен находиться насос циркуляционный, под воздействием которого будет перегоняться вода.
Дальше устанавливается отсекающий кран.
Подающий трубопровод совмещается с бачком точно также, но в данном случае установка насосов не потребуется.

На иллюстрации ниже показана стандартная очень простая схема подсоединения ТА к отопительной системе

В этом варианте установки режим температур и давление в котле и контурах теплоснабжения будет одинаковым, а приборы теплопередачи могут настраивать только кол-во проходящей жидкости. Если же при подсоединении применить трехходовые клапаны, то регулировка теплообменных процессов будет выполняться по качественному принципу и зависеть от режима температур в системе.

Ниже показана схема обвязки котла на твердотопливных элементах с буферной емкостью, малым контуром циркуляции и 2-мя смесителями.

Между котлом и ТА можно установить внешний теплообменный аппарат. Основой этого может стать неудовлетворительная для поддержки необходимой температуры площадь встроенной спирали или полное ее отсутствие.

Подключение теплоаккумулятора в непростую разветвленную систему отопления, тем более, если энергия поступает из источников разной мощности и температуры – сложная задача. Если вы много раз сталкивались с устройством отопительных систем и имеете нужные умения профессионального проектирования, то трудностей с установкой буферной емкости появиться не должно. Если же вы новичок в данном деле, то чтобы не было предполагаемых ошибок вам лучше попросить профессионалов.

Как подобрать и присоединить теплоаккумулятор для котла

Расчет буферной емкости для котла
Таблица значений отдаваемого тепла при самых разных объемах бачка
Советы по выбору
Обычная схема включения с подмешиванием
Схема с на гидравлике разделением
Плюсы и минусы

Котельни на твёрдом топливе не как правило будут работать длительное время без вмешательства человека, который должен иногда загружать в топочную камеру дрова. Если это не сделать, система начнет остывать, температура в доме будет уменьшаться. В случае выключения электрической энергии при полностью разгоревшейся камере сгорания есть опасность вскипания носителя тепла в рубашке агрегата и дальнейшее ее разрушение. Все данные проблемы решить можно, установив теплоаккумулятор для отопительных котлов. Он также сумеет исполнять роль защиты чугунных установок от трещины при резком температурном перепаде сетевой воды.

Обвязка котла на твердотопливных элементах с теплоаккумулятором

Расчет буферной емкости для котла

Роль теплового аккумулятора в общей схеме теплоснабжения следующая: во время работы котла в нормальном режиме собирать энергию тепла, а после затухания камеры сгорания отдавать ее отопительным приборам на протяжении конкретного временного промежутка. Конструктивно теплоаккумулятор для котла на твердотопливных элементах собой представляет теплоизолированную емкость для воды расчетной вместительности. Она может ставиться как в помещении топочной, так и в индивидуальной комнате дома. Устанавливать такой бачок на улице нет смысла, так как вода в нем будет остывать намного быстрее, чем в середине строения.

Подключение теплоаккумулятора к котлу работающему на твёрдом топливе

Взяв во внимание наличие свободного пространства в доме, расчет теплоаккумулятора для котла на твердотопливных элементах на самом деле выполняется так: вместительность бачка принимается из соотношения 25—50 л воды на 1 кВт мощности, нужной для обогревания дома. Для более правильного расчета буферной емкости для котла планируется, что вода в бачке нагреется в рабочий период котельной до 90 ?С, а после выключения последней отдаст тепло и остынет до 50 ?С. Для температурные разницы в 40 ?С значения отдаваемого тепла при самых разных объемах бачка продемонстрированы в таблице.

Таблица значений отдаваемого тепла при самых разных объемах бачка

Если даже в здании есть место для установки большой емкости, это не всегда есть смысл. Необходимо не забывать, что очень много воды понадобится подогреть, тогда мощность самого котла должна быть с самого начала в несколько раз больше, чем необходимо для обогревания дома. Совсем маленький бачок не будет выполнять собственных предназначений, так как не сумеет собрать большое количество тепла.

Советы по выбору

На выбор теплоаккумулятора для котла на твердотопливных элементах действует наличие свободного места в помещении. Во время покупки большой накопляющей емкости необходимо будет предусматривать фундаментное устройство, так как на традиционные полы оборудование с ощутимой массой устанавливать нельзя. Если по расчету требуется бачок объемом 1 м3, а пространства чтобы его установить недостаточно, то можно выбрать 2 изделия по 0.5 м3, разместив их в различных местах.

Теплоаккумулятор для котла на твердотопливных элементах

Очередной момент – наличие в доме системы ГВС. На случай, когда котел не имеет своего контура подогрева воды, существует возможность приобрести аккумулятор тепла с подобным контуром. Большое значение имеет и величина рабочего давления в системе обогрева, какая в жилых домах классически не должна быть больше 3 Бар. В некоторых случаях давление может достигать 4 Бар, если в качестве теплового источника применяется мощный рукодельный аппарат. Тогда теплоаккумулятор для системы обогрева нужно будет выбирать специализированного выполнения, — с торосферической крышкой.

Некоторые фабричные аккумуляторы горячей воды оснащены электрическим Трубчатым нагревателем, устанавливаемым сверху бачка. Такое техническое решение не даст возможность тепловому носителю целиком остынуть после остановки котла, верхняя территория емкости будет подогреваться. Будет действовать подача ГВС на хознужды.

Обычная схема включения с подмешиванием

Накопляющее устройство может включаться в систему по самым разнообразным схемам. Самая простая обвязка котла на твердотопливных элементах с теплоаккумулятором пригодна для работы с гравитационными системами подачи носителя тепла и будет действовать при отключении электричества. Для этого бачок нужно установить выше отопительных радиаторов. Схема в себя включает насос циркуляционный, термостатический трехходовой клапан и клапан обратный. В начале цикла разогрева вода, побуждаемая насосом, проходит по подающему трубопроводу от теплового источника через трехходовой клапан на радиаторы. Это длится до той поры, пока температура подачи не достигнет конкретного значения, к примеру, 60 ?С.

Теплоаккумулятор для отопительных котлов

При этой температуре клапан начинает подмешивать в систему холодную воду из нижнего отрезка трубы бачка, выполняя на выходе заданную температуру 60 ?С. Через верхний отрезок трубы, прямо совмещённый с котлом, в бачок начнет поступать вода которая нагрелась, аккумулятор начнет заряжаться. При полном сгорании дров в камере сгорания температура в подающей трубе начнет уменьшаться. Когда она станет меньше 60 ?С, терморегулятор будет поэтапно закрывать подачу от теплового источника и открывать водный поток из бачка. Тот, со своей стороны, будет поэтапно наполняться холодной водичкой из котла и в конце цикла трехходовой клапан вернется в первое положение.

Клапан обратный, включеный параллельно трехходовому термостатическому клапану, включается в работу при остановке насоса циркуляционного. Тогда котел с теплоаккумулятором станут работать прямо, тепловой носитель пойдёт к приборам теплоснабжения прямо из емкости, которая будет пополняться водой от теплового источника. Терморегулятор в данном случае не принимает участия в работе схемы.

Схема с на гидравлике разделением

Иная, более непростая схема подсоединения, предполагает постоянную подачу электрической энергии. Если это обеспечить невозможно, то нужно предусматривать подсоединение к сети через безотказный источник питания. Еще один вариант – применение дизельных или бензиновых электростанций. В прошлом случае подключение теплоаккумулятора к котлу работающему на твёрдом топливе было независимым, другими словами, система могла работать отдельно от бачка. В этой схеме аккумулятор играет роль буферной емкости (гидравлического разделителя). В первичный контур, по которому течет вода при розжиге котла, вмонтирован специализированный блок подмешивания (LADDOMAT).

Подключение теплоаккумулятора к котлу работающему на твёрдом топливе

насос циркуляционный;
трехходовой термостат;
клапан обратный;
непромывной фильтр;
шарнирные краны;
приборы контроля температуры.

Отличия от предыдущей схемы – все устройства собраны в один блок, и тепловой носитель идет в бачок, а не в систему обогрева. Рабочий принцип помешивающего узла не меняется. Подобная обвязка котла твердотопливного с теплоаккумулятором позволяет присоединить на выходе из емкости сколько угодно ветвей теплоснабжения. К примеру, для питания отопительных приборов и напольной или воздушной системы обогрева. При этом любая ветвь имеет свой насос циркуляционный. Все контуры разделены гидравлически, чрезмерное тепло от источника собирается в бачке и применяется при необходимости.

Плюсы и минусы

Отопительная система с теплоаккумулятором, в которой тепловым источником служит твердотопливная установка, имеет много плюсов:

Увеличение уютных условий в доме, так как после сгорания топлива отопительная система продолжает обогревать дом горячей водой из бачка. Не надо вставать среди ночи и загружать порцию дров в топочную камеру.
Наличие емкости оберегает от закипания и разрушения водяную рубашку котла. Если неожиданно отключили электричество или термостатические головки, установленные на батареях, перекрыли тепловой носитель из-за причины достижения необходимой температуры, то тепловой источник будет обогревать воду в бачке. По прошествии этого времени может возобновиться подача электроэнергии или будет запущен дизель-генератор.
Исключена холодная водоподача из обратного трубопровода в гарячий теплообменник сделанный из чугуна после внезапного включения насоса циркуляционного.
Теплоаккумуляторы могут применяться как гидравлические разделители в системе обогрева (гидрострелки). Это выполняет работу всех ветвей схемы независимыми, что даёт добавочную экономию энергии тепла.

Очень большая цена монтажа всей системы и потребности к расположению оборудования – это единственные минусы использования накопляющих емкостей. Но за этими вложениями и неудобствами последуют очень маленькие рабочие расходы в долговременной перспективе.

Теплоаккумулятор для отопительных котлов: устройство, виды, монтажные правила

Для отапливания загородных объектов применяют тт котлы, если другие виды топлива недоступны или необоснованно дороги. К каждому отопительному периоду владельцу загородного дома приходится заготовлять нужный запас дров и угля, объем которого зависит от площади объекта и качества его тепловой изоляции, а еще суровости условий климата в регионе проживания. Большинство моделей котлов на твердом топливе способны обеспечивать благоприятную температуру в доме, если их протапливать 2 раза в день в строго конкретное время. Если переместить время розжига топлива в топке агрегата, то в помещении для жилья становится прохладно. Как исключение из правил пиролизные котлы, которые могут поддерживать нужную температуру в доме на протяжении нескольких суток. Достичь того же результата можно и от привычного котла на твердотопливных элементах, если в систему обогрева включить дополнительный узел, способный накоплять чрезмерное тепло, вырабатываемое агрегатом при сжигании порции топлива. К подобным узлам относят буферные емкости или теплоаккумуляторы, которые еще по другому называют накопителями.

Установка теплоаккумулятора позволяет:

организовать обслуживание котла в удобное время суток;
расширить время между очередными топливными загрузками без понижения удобства проживания в доме;
улучшить издержки на домашнее содержание благодаря уменьшению закупок твёрдого топлива.

Применение котлов на твердом топливе одновременно с буферными емкостями позволяет уменьшить расходы твёрдого топлива в несколько раз, при этом обеспечить требуемый уровень удобства в доме. Отдачу от установки бака-накопителя можно значительно расширить, если применять в работе системы обогрева интеллектуальные регуляторы и датчики. При достижении в домашних помещениях установленных температурных значений, подача носителя тепла в радиаторы заканчивается.

Тепло, выделяемое продолжающим работу котлом, собирается в буферной емкости, а потом отдается остывшему тепловому носителю, начинающему циркулировать по системе, минуя прогоревший котел. Чем больше объем буферной емкости, тем длительнее будет обогреваться дом за счёт энергии тепла, накопленной в ней.

Плюсы применения термоаккумулирующей емкости в системе обогрева дома загородного, подключенной к нескольким водогрейным котлам

Как устроен теплоаккумулятор?

Буферная емкость, в основном, производится в форме цилиндра из стали на основе листа (черной или нержавеющей). Объем теплоаккумулирующего бачка может изменяться от сотни до нескольких тысяч литров. Чем больше объем емкости, тем больше ее размеры. Из-за внушительных размеров линий баков-накопителей появляются трудности с их расположением в помещении котельных установок. Производственники готовых теплоаккумуляторов выпускают модели как с тепловой изоляцией, поставляемой в индивидуальной упаковке, так и без нее. Толщина теплоизоляционного слоя в большинстве случаев составляет 10 см, которые стоит предусмотреть при установке оборудования. На бачок с применением утеплителя одевается кожух, сшитый из хорошего заменителя кожи. Материал для утепления замедляет остывание носителя тепла, находящегося в теплоаккумулирующей емкости.

В зависимости от конструкции буферные емкости бывают:

пустыми (без трубных змеевиков);
с одним или 2-мя змеевиками (теплообменными аппаратами);
с вмонтированными баками-бойлерами небольшого диаметра, применяемыми для оснащения независимой работы системы горячего водообеспечения загородного объекта.

В стальном корпусе бачка предусматривается несколько резьбовых отверстий, которые применяются для подключения накопляющего устройства к котлу и разводке труб системы обогрева дома.

Внешний вид и устройство внутри термоаккумулятора (буферной емкости) с нижним теплообменным аппаратом и слоем минерального теплоизолятора

Насколько быстро тратятся залежи энергии?

Правильного ответа на этот вопрос дать невозможно. Продолжительность работы системы отопления объекта за счёт энергии, накопленной в буферной емкости, зависит:

от объема бачка;
от объема потерь тепла в помещении;
от температуры воздуха снаружи и периода года;
от выставленных значений термодатчиков.

Обогрев дома загородного при пассивном участии оборудования для котельной может выполняться от пары часов до нескольких суток. Пока не прекращает работу теплоаккумулятор, котел «отдыхает», а это означает, хранит собственный ресурс, которого хватит на приличное количество отопительных периодов.

Как выбрать подобающую модель?

При подборе модели подходящей буферной емкости для обогревания загородного объекта исходят из мощности котла отопления. Разработаны online калькуляторы, разрешающие в интерактивном режиме определять объем бака накопительного в зависимости от мощности котла на твердотопливных элементах и времени, которое потребуется агрегату для нагревания носителя тепла в буферной емкости. Воспользуйтесь и готовыми таблицами, содержащими советы по объемам баков-накопителей для определенных моделей котлов на твердом топливе.

Выбирая модель термоаккумулятора, главное не забыть учесть и его размеры. Эксперты советуют ставить буферные емкости очень близко от отопительного котла. При применении в системе обогрева циркулярных насосов баки-накопители могут размещаться в доме, гараже, подсобках.

Как не прекращает работу теплоаккумулятор будучи в системе?

Насос циркуляционный, врезанный на участке трубопровода, объединяющего отопительный котел с буферной емкостью, обеспечивает подачу воды которая нагрелась в верхнюю часть теплоаккумулятора. При этом из части которая находится снизу происходит выталкивание холодного носителя тепла по обратке в отопительный котел.

Второй насос циркуляционный, установленый между буферной емкостью и отопительными приборами, обеспечивает подачу горячего носителя тепла по разводке труб до той поры, пока терморегулятор не отключит его из-за достижения в помещении заданной температуры окружающей среды.

При остывании приборов с функцией нагрева в доме станет холоднее, датчики сработают, и насос снова начнет подавать нагретый тепловой носитель в разводку труб системы обогрева. Аккумуляция энергии тепла будет выполняться в периоды бездействия второго насоса циркуляционного.

Схема подсоединения термоаккумулятора к отопительной системе загородного объекта, отапливаемого в независимом режиме при помощи котла на твердотопливных элементах

Если теплоаккумулятор не применяется, то весь тепловой носитель уходит в систему и дом перегревается. Лишнее тепло выводится из комнат через открытые форточки и окна. «Топить улицу», выбрасывая наличные средства на ветер, сейчас считается непозволительной роскошью и даже преступной расточительностью.

После прогорания всего топлива, заложенного в топочную камеру котла, происходит выключение оборудования. Первый насос циркуляционный прекращает собственную работу, а второй продолжает работать, обеспечивая подачу горячего носителя тепла, припасенного в емкости, в трубопроводную и радиаторную разводку системы обогрева. Назад идет назад в термоаккумулятор охлажденный тепловой носитель, который каждый раз уменьшает водную температуру, находящейся в емкости-термосе.

Что еще можно присоединить, помимо котла?

Кроме оборудования для котельной к теплоаккумулирующему бачку могут быть подключены альтернативные тепловые источники (солнечный коллектор, каминная камера сгорания и др.). Наличие таких источников даст возможность летом совсем не протапливать котел, так как отданной ими энергии тепла хватит на разогрев горячей воды для системы ГВС.

К минусам применения готовых буферных емкостей можно отнести их большую цену и внушительные размеры. Расходы окупятся в зависимости от объема теплоаккумулятора на протяжении определенного времени. Если появится желание накопительный бачок можно создать собственными руками. В этом видео обзоре показан пример выполнения аналогичного проекта.

Как высчитать теплоаккумулятор для котла на твердотопливных элементах и сделать его обвязку

Применение тепловых аккумуляторов для системы обогрева позволяет улучшить сжигание твёрдых видов топлива в котлах. Обычными словами, если есть наличие буферной емкости – теплоаккумулятора владельцу дома не надо часто навещать котельную установку, а дрова будут сгорать в хорошем режиме. Однако для этого емкость необходимо по правилам выбрать, а потом и соединить с оборудованием для отопления, что неминуемо вызовет затруднения у неосведомленного человека. Благодаря этому необходимо детально разобраться, что представляет собой теплоаккумулятор для котла на твердотопливных элементах, как его выбрать и присоединить к теплоснабжению личного дома.

Что такое буферная емкость

В действительности теплоаккумулятор, который предназначен для системы обогрева, — это традиционный металлический бачок расчетной вместительности, укрытый утеплительным слоем. В простых моделях фабричного изготовления существует только отрезки трубы для подсоединения носителя тепла, да гильзы под установку термометров. В буферных емкостях дороже термометры уже установлены, а самые элитные изделия оборудуются теплообменными аппаратами в виде змеевиков. Устройство подобного теплоаккумулятора показано на рисунке:

Как видно, конструкция буферной емкости не выделяется особенной сложностью, оттого различные мастера — умельцы научились ее делать собственными руками, о чем рассказано в индивидуальной теме.

Назначение змеевиков – разогрев воды для оснащения ГВС и подсоединение других источников энергии тепла – солнечных коллекторов. Ясно, что эта функция популярна лишь при благоприятных условиях погоды в регионе проживания. В общем буферная емкость для отопительного котла призвана решать эти задачи:

Создание рабочих условий ТТ-котла с самым большим КПД и очень маленькими выбросами в атмосферу.
Уютная работа теплогенератора, когда не надо подкидывать дрова в топочную камеру каждые 4—6 часов, включая ночное время.
Разогрев и водоподача питьевого качества 1—2 потребителям (опция).

Многие производители оборудования для отопления, работающего на твёрдом топливе, в прилагающейся документации указывают, что очень желательно сделать подключение к ТТ-котлу теплоаккумулятора. Причина такая: аппарат может достигать самой большой эффективности при рабочем режиме, близком к самому большому. А так как избыток вырабатываемого тепла необходимо куда-то уместить до подачи в систему обогрева, потребуется буферная емкость с водой.

Не имея термоаккумулятора, мы пытаемся по-всякому «придушить» тепловой аппарат, ограничивая подачу воздуха для горения. Мало того что это уменьшает его КПД до 40% (как у буржуйки), но и вызывает выброс в атмосферу ядовитого угарного газа. Благодаря этому часть стран Европы запретили сжигание древесины и угля в отопительных котлах без буферной емкости.

С более редкими посещениями помещения топочной все ясно: собранное в бачке тепло еще очень долго будет расходоваться на обогрев дома при условиях, что его объем правильно рассчитывается. Также, при совместной работе котла на твердотопливных элементах в паре с теплоаккумулятором вероятность перегрева и закипания воды в рубашке агрегата сводится фактически до нуля.

Кроме взаимные действия с дровяными теплогенераторами, можно применять теплоаккумуляторы и с электробойлерами. Это есть смысл, когда ночью потребляемая электрическая энергия считается по курсу, что в 2—3 раза ниже привычного. За временной промежуток, пока действует этот тариф, электрическая установка сумеет полностью «зарядить» аккумулятор тепла, а он станет отдавать эту энергию на обогрев дома на протяжении дня.

При этом варианте результаты предыдущего расчета мощности электрокотла придется увеличить, чтобы его отдачи тепла хватило на обогрев дома и загрузку бачка по ночному курсу.

Расчет буферной емкости

Главный критерий, по которому подбирается буферная емкость для котла на твердотопливных элементах, — это ее объем, определяемый расчетом. Его величина зависит от подобных факторов:

тепловая нагрузка на систему отопления личного дома;
мощность отопительного котла;
возможная продолжительность работы без помощи теплового источника.

Прежде чем высчитать вместительность теплоаккумулятора, необходимо прояснить все перечисленные моменты, начиная со средней мощности тепла, что потребляет система на протяжении зимы. Самую большую мощность принимать для расчета не следует, это приводит к увеличению размеров бачка, а это означает, и к повышению стоимости изделия. Лучше пару дней в году претерпеть неудобства и загружать камеру сгорания чаще, чем оплачивать сумасшедшую цену за большой теплоаккумулятор, который станет применяться нецелесообразно. Да и места он занимает очень много.

Мнение эксперта. Для оснащения тепловой энергетикой дома площадью 200 м? достаточно буферной емкости, вмещающей 1 т носителя тепла, а это объем 1 м?. Заявление правильно для средней полосы РФ, в намного южных или северных регионах расклад будет иным.

Не представляется возможной нормальная работа системы обогрева с теплоаккумулятором, когда тепловой источник имеет небольшой запас по мощности. В данном случае «зарядить» батарею абсолютно никак не получится никогда, так как теплогенератор должен одновременно обогревать дом и загружать емкость. Не забывайте, что выбор котла на твердотопливных элементах для обвязки с теплоаккумулятором подразумевает двукратный запас по мощности тепла.

Метод расчета предлагается выучить на примере дома площадью 200 м? при продолжительности простоя котла 8 часов. Планируется, что вода в бачке нагреется до 90 °С, а во время работы теплоснабжения остынет до 40 °С. Для обогревания подобной площади в наиболее прохладное время потребуется 20 кВт теплоты, а усредненное ее употребление будет составлять около 10 кВт/ч. Значит, батарея должна собрать 10 кВт/ч х 8 ч = 80 кВт энергии. Дальше объемного расчет теплоаккумулятора для котла на твердотопливных элементах проводится через формулу теплоемкости воды:

m = Q / 1.163 х ?t, где:

Q – расчетное кол-во энергии тепла, которое нужно собрать, Вт;
m – масса воды в резервуаре, кг;
?t – разница между начальной и конечной температурами носителя тепла в бачке, равна 90 – 40 = 50 °С;
163 Вт/кг °С или 4.187 кДж/ кг °С – удельная теплоемкость воды.

Для рассматриваемого примера масса воды в теплоаккумуляторе будет составлять:

m = 80000 / 1.163 х 50 = 1375 кг или 1.4 м?.

Как можно заметить, в результате вычислений размеры буферной емкости выходят больше, чем рекомендует специалист. Причина очень простая: для расчета были взяты неточные исходники. На самом деле, тем более когда дом отлично утеплён, в среднем расход теплоты на площадь 200 м? окажется меньшей, чем 10 кВт/ч. Поэтому делаем вывод: чтобы правильно высчитать размеры теплоаккумулятора для котла на твердотопливных элементах, приходится применять более точные исходники по потреблению тепла.

Для справки. Есть и укрупненный способ расчета, по которому на каждый кВт мощности тепла котла приходится 25 л объема теплоаккумулятора.

Выбор теплоаккумулятора

Другие показатели выбора емкости не очень актуальны и как правило затрагивают различных опций. Одна из них – встроенный полотенцесушитель, нагревающий воду для хознужд. Может быть полезной, если нет иных средств подогрева, однако для чрезмерных расходов в сети ГВС данный вариант точно не сможет подойти. Более того, теплообменный аппарат отнимет часть «заряда» теплоаккумулятора, уменьшив время независимой работы теплоснабжения.

Полезная опция – встроенный в верхнюю часть бачка Трубчатый нагреватель, способный держать температуру носителя тепла на определенном уровне. Благодаря электрическому подогреву система не разморозится в аварийном случае и даже сумеет обогревать дом некоторое время после того, как аккумулятор «разрядился», а котел еще не запущен.

Второй полотенцесушитель для подсоединения гелиосистемы полезен лишь на юге, где активность солнца даст возможность загрузить теплоаккумулятор. А вот на что необходимо обращать свое внимание при выборе, так это рабочее давление резервуара. Нужно предусматривать, что большинство котлов на твердом топливе рассчитано на давление в рубашке до 3 Бар, значит, и буферная емкость должна спокойно держать так же.

Схемы подсоединения

Способов обвязки котла твердотопливного с теплоаккумулятором и отопительной системой есть большое количество. Но они все производные от базисной схемы, изображенной ниже. При ее помощи легко разобраться, как эти агрегаты работают в паре, а после все собрать собственными руками.

Тепловой источник, действующий на твёрдом топливе, имеет классический котловой контур со смесительным узлом, чья задача – не позволить подачу холодного носителя тепла в котел. Потом подающий и обратный магистрали из труб подключены к буферной емкости, исходя из этого, снизу и сверху. Точно также к теплоаккумулятору прикрепляется отопительная система, тоже оборудованная узлом смешивания. Его цель – поддерживать в системе требуемую водную температуру, подмешивая часть горячего носителя тепла если понадобится.

Решающий момент. Практическая продуктивность насоса циркуляционного котлового контура должна быть немного больше, чем у насосного агрегата отопительной сети. Соблюдение данного условия даст возможность потокам в середине теплоаккумулятора перемещаться в правильном направлении (показаны на схеме белесыми стрелками).

В действительности сетевой насос будет мощнее котлового и вот почему. Сопротивление трубопроводные сети и отопительных приборов выше, чем 3—5 м трубы от котла на твердотопливных элементах до теплоаккумулятора. Более большая мощность и напор необходимы агрегату, чтобы одолеть это сопротивление. Благодаря этому более слабый насос котлового контура сумеет обеспечить высокий расход, нужно только правильно настроить оба агрегата. Есть 2 варианта решения проблемы:

При применении 3-скоростных насосов можно настроить их продуктивность переключением скоростей.
Установить при входе обратки из системы в буферную емкость балансировочный вентиль, которым и делать регулировку.

Одновременный прогрев радиаторов и послойная загрузка теплоаккумулятора возможна, когда потоки в середине бачка двигаются в горизонтальном положении с меньшим преимуществом со стороны котла на твердотопливных элементах. Напрашивается вопрос – как это проверить? Появляется ответ: на двух вводах обратки в бачок нужно установить термометры (как на схеме) и исполнять регулировку, переключая скорости насосов или вращая балансировочный вентиль. Главное условие: трехходовой клапан отопительной сети необходимо полностью открыть ручным способом.

Регулировкой нужно добиться, чтобы температура при входе в теплоаккумулятор (Т1) была меньше, чем на его выходе (Т2). Это значит, что часть горячей воды идет на «зарядку» батареи. Детальнее обо всех моментах вы сумеете узнать от эксперта, просмотрев видео:

Альтернативная схема

Эта схема обвязки буферной емкости и котла на твердотопливных элементах предложена одним из участников распространенного форума. Ее характерность заключается в том, что при отключении электрической энергии трудоспособность схемы сберегается, хотя за это приходится платить увеличенными диаметрами труб из стали. Ниже на рисунке нарисовано подключение теплоаккумулятора к закрытой отопительной системе, но при установке ее лучше выполнить открытой, о чем говорит и сам автор.

Кратко суть такая: благодаря Т-образному вводу сверху бачка происходит одновременный нагрев отопительных приборов и «зарядка» термоаккумулятора, созданного собственными руками. Насосом котлового контура управляет накладной измеритель на подающей магистрали, включая аппарат по достижении в нем температуры 60 °С. Циркуляция в сети зависит от комнатного терморегулятора, с которым связан сетевой насос.

Примечание. Предложенная схема обвязки проверена ее создателем на своем опыте. Все подробности ее монтажного процесса и эксплуатации описаны автором на форуме

Заключение

Нельзя опровергать тот момент, что теплоаккумулятор делает лучше эксплуатационные условия привычного котла на твердотопливных элементах. Последний сжигает горючее с самым большим КПД, а после прогрева количество походов в котельную установку уменьшается на минимум. Иное дело, что данное удовольствие – не из недорогих, благодаря чему большая доля работающих в приватных домах аккумуляторов – самодельные.