Теплоаккумулятор для опалення: пристрій, підключення

Опалення дровами або вугіллям не дуже радує. Топити доводиться часто, особливо в морози, часу і сил це забирає багато. До того ж стрибає температура – то холодно, то жарко – радості теж не приносить. Вирішити ці проблеми можна встановивши теплоаккумулятор (акумулятор тепла) для опалення. 

Що таке теплоаккумулятор для опалення

У найпростішому випадку теплоаккумулятор для системи опалення являє собою ємність, заповнену теплоносієм (водою). Ця ємність підключена до опалювального водогрійного котла і до системи опалення (через патрубки відповідного діаметру). У більш складних пристроях всередині ємності розташовується теплообмінник, підключений до котла опалення. Також з цієї ємності може бути запитана гребінка гарячого водопостачання – через інший теплообмінник.

Роблять акумулятори тепла для опалення, як правило, зі сталі – звичайної, конструкційної або нержавіючої. За формою вони можуть бути циліндричні або у вигляді паралелепіпеда (квадратні). Так як вони покликані зберігати тепло, велика увага приділяється утепленню.

Для чого потрібен

Установка теплового акумулятора (ТА) для індивідуального опалення може вирішувати відразу кілька завдань. Найчастіше ТА ставлять там, де топлять дровами або вугіллям. У цьому випадку вирішуються такі завдання:

  • Бак з водою – гарант того, що в системі не перегріється вода (при правильному розрахунку довжини теплообмінника і ємності резервуара).
  • За допомогою акумульованого в теплоносії тепла, підтримується нормальна температура після того як закладка палива прогоріла.
  • За рахунок того, що в системі є запас тепла, рідше треба топити.

Всі ці міркування і змушують купувати зовсім недешевий теплоаккумулятор для опалення.

Деякі умільці виготовляють теплоакумулятори своїми руками. Це економ-варіант, але і він обходиться не менше ніж в 20-50 тис. Грн .. З покупним ТА доведеться витратити в рази більше, ніж з саморобним.

Акумулятори тепла недешеві, але результат їх застосування варто того. По-перше, це підвищує безпеку (система опалення не закипить, що не порве труби і т.п.). По-друге, не доведеться так часто топити. По-третє, більш стабільна температура, так як ємність з водою є буфером, що згладжує температурні скачки, якими відрізняється опалення на дровах і вугіллі (то жарко, то прохолодно). Тому ці пристрої називають ще й «буферна ємність для опалення».

Окремо варто сказати про економію дров і вугілля. В системі опалення без ТА, у відносно теплі дні доводиться обмежувати доступ повітря, знижуючи інтенсивність горіння. Інакше в будинку занадто жарко. Так як звичайні твердопаливні (ТТ) котли на такі режими не особливо розраховані, ККД котла в такому випадку дуже низька. Велика частина тепла банально відлітає в трубу. У випадку з встановленим водяним акумулятором тепла все якраз навпаки: вам немає необхідності обмежувати горіння. Чим швидше нагріється вода, тим краще. Важливо тільки правильно розрахувати параметри системи.

Ще один з варіантів – теплоаккумулятор для опалення з вбудованим трубчастий електронагрівачем (Теном). Це дає можливість ще більше збільшити час між запусками твердопаливного котла. Причому якщо в вашому регіоні діє нічний тариф, включати електропідігрів можна на ніч. Тоді це не буде так сильно «бити по гаманцю». Також можна вирішити проблему недостатньої потужності обраного і встановленого опалювального котла.

Є й інші області застосування. Наприклад, деякі господарі ставлять по два казана. Для резервування на всякий випадок, тому що не завжди є один з видів палива. Ця практика досить поширена. Їх підключення через тепловий акумулятор значно спрощує обв’язку. Немає потреби ставити безліч запірно-регулюючої арматури. Вивести котли в тепловий акумулятор – й усі проблеми. До речі, до тієї ж ємності можна підключити і сонячні колектори. Вони теж елементарно вписуються в таку схему. До речі, теплом, запасеним в сонячний день за допомогою сонячних колекторів, можна опалюватися до двох днів.

Власники електрокотлів ставлять буферну ємність для економії. Так, цим збільшується обсяг теплоносія, який доводиться гріти, але котел запускають під час пільгового тарифу – вночі. Вдень же температура просто підтримується тим теплом, яке «запасли» в теплоаккумуляторе. Наскільки вигідний такий спосіб – залежить від регіону. У деяких регіонах нічні тарифи істотно нижче денних, тобто цілком реально зробити опалення дешевшим.

Як розрахувати обсяг ТА

Щоб теплоаккумулятор для опалення виконував свої функції, треба правильно вибрати його обсяг. Є кілька методик:

  • по опалювальної площі;
  • по потужності котла;
  • за запасом часу.

Велика частина методів заснована на досвіді використання. З цієї причини існує «вилка» в рекомендаціях. Наприклад, від 35 до 50 літрів на квадратний метр опалювальної площі. Як конкретно визначити цифру? Варто взяти до уваги регіон проживання і ступінь утеплення будинки. Якщо живете в регіоні з не самою суворою зимою або будинок утеплений відмінно, краще брати по нижній межі або близько того. В іншому випадку – по верхній.

При виборі обсягу теплоаккумулятора для опалення також треба брати до уваги два моменти. Перший – велика кількість води дозволить набагато рідше її гріти. За рахунок запасеного тепла можна тривалий час підтримувати температуру. Але, з іншого боку, сильно зростає час «розгону» цього обсягу до потрібної температури (нормальною вважається нагрів до 85-88 ° С). При цьому система стає дуже інерційною. Можна, звичайно, взяти більш потужний котел, але, в парі з буферною ємністю, виллється це в чималу суму. Тому доводиться лавірувати, знаходячи оптимальне рішення.

За опалювальної площі

Підібрати обсяг акумулятора тепла для системи опалення можна за площею приміщення. Вважається, що на десять квадратних метрів необхідно від 35 до 50 літрів. Вибране значення множать на квадратуру, поділену на десять, отримують шуканий обсяг.

Наприклад, в систему опалення будинку площею 120 м? із середнім утепленням краще встановити теплоаккумулятор для опалення на 120 м? / 10 * 45 л = 12 * 45 = 540 літрів.  Для Середньої смуги цього буде замало, так що варто дивитися на ємності об’ємом приблизно 800 літрів.

Взагалі, щоб простіше було орієнтуватися, для будинку площею 160-200 квадратних метрів, розташованого в Середній смузі, із середнім утепленням, оптимальний обсяг бака – 1000-1200 літрів. Так, при такому обсязі в холоди доведеться топити частіше. Зате це і не дуже підірве ваш бюджет, і дозволить досить комфортно існувати практично всю зиму.

За потужністю котла

Так як працювати над нагріванням води в баку доведеться котла, є сенс розрахувати обсяг виходячи з його можливостей. У цьому випадку на 1 кВт потужності беруть 50 літрів ємності.

З розрахунком все просто. Для котла на 20 кВт підходить ТА на 1000 літрів. При такому обсязі теплоаккумулятора для опалення, топити доведеться рази два на добу.

За бажаної тривалості простою і тепловтрат

Цей спосіб – більш точний, тому що дозволяє підібрати розміри конкретно під параметри вашого будинку (тепловтрати) і ваші побажання (тривалість простою).

Розрахуємо обсяг теплоаккумулятора для будинки з тепловтратами 10 кВт / год і час простою – 8 год. Нагрівати воду будемо до 88 ° C, а остигати вона буде до 40 ° C. Розрахунок такий:

  • Для збереження нормальної температури ємність повинна накопичити 80 кВт тепла (10 кВт * 8 годин).
  • Дельта температур: 88 ° C – 40 ° C = 48 ° C.
  • Далі підрахуємо за формулою визначення теплоємності води.

  • Підставляючи значення отримуємо: 80000 Вт / 1,163 Вт / кг ° C * 48 ° C = 80000 / 55,824 = 1433 літра.

Для даних умов, необхідна ємність теплового акумулятора для опалення – 1500 літрів. Це тому, що тепловтрати 10 кВт / год – занадто багато. Це будинок практично без опалення.

Види буферних ємностей, особливості їх використання

Йтиметься про «начинку» теплоаккумуляторов для опалення. Зовні все вони виглядають однаково, а ось всередині може бути зовсім порожньо, а можуть стояти теплообмінники. Зазвичай це труба – гладка або гофрований – скручена в спіралі. Ось по наявності, кількості і розташуванню цих спіралей і розрізняють теплоаккумулятор для опалення.

без теплообмінника

По суті, це просто теплоізольований бак з прямим підключенням котла і споживачів. Такий теплоаккумулятор використовуватися може в системах, де допустимо однаковий теплоносій. Наприклад, ГВС так не підключиш. Навіть якщо в якості теплоносія використовується вода, вона далека за складом від питної або навіть від тієї, яку можна використовувати для побутових потреб. Як технічну – можливо, але і то не у всіх випадках.

Друге обмеження – тиск на споживачах. У будь-якому режимі експлуатації робочий тиск споживачів має бути не нижче ніж тиск в котлі і самому баку. Так як система єдина, то і тиск буде загальним. Тут все зрозуміло і пояснень не потрібно.

Третє обмеження – по температурі. Максимальна температура на виході з котла не повинна перевищувати рівень допустимих температур всіх інших компонентів системи. Це теж пояснень не потребує.

У принципі, це найдешевший варіант теплоаккумулятора для опалення, але вибір не найкращий. Справа в тому, що теплообмінник котла довго не проживе. Через нього прокачуватися буде весь чималий обсяг води і відкладатися чимала кількість солей. А якщо ще й витрата води буде – як гарячого водопостачання – то джерело солей стане невичерпним, так як буде поповнюватися свіжою водою з крана. Так що теплоаккумулятор без теплообмінника ставимо в крайньому випадку – якщо вже зовсім немає коштів на більш дорогі пристрої.

З теплообмінником в нижній або верхній частині ємності, з двома (бівалентні)

Установка теплообмінника, підключеного до котла, вирішує багато проблем. З цього кола циркулює невеликий обсяг теплоносія і з іншою частиною він не змішується. Так що багато солей на теплообміннику котла не відкладеться. Крім того знімаються проблеми з тиском і температурою. Так як контур замкнутий, тиск в ньому не впливає на інші частини системи і може бути будь-яким в розумному діапазоні.

За температурі залишаються обмеження: важливо щоб теплоносій НЕ закипів. Але це вирішується при обв’язці теплоаккумулятора – є спеціальні способи вирішення.

А ось де краще встановлювати в теплоаккумуляторе теплообмінник від котла – вгорі або внизу? Якщо поставити його внизу, в ємності буде відбуватися постійний рух. Нагрітий теплоносій буде підніматися вгору, більш холодний опускатися вниз. Таким чином вся вода в ємності буде більш-менш однакової температури. Це добре, якщо вам для всіх споживачів потрібна однакова температура. У таких випадках вибирають теплоакумулятори з нижнім розташуванням теплообмінника.

Якщо спіраль від котла розташована у верхній частині, теплоносій нагрівається пошарово. Найвища температура виходить у верхній частині, поступово знижується донизу. Таке температурне розшарування може бути корисним, якщо ви подаєте воду різної температури. Наприклад, в радіатори можна давати гарячіше. Підключати труби, що йдуть до них, треба до самих верхніх висновків. На тепла підлога потрібен теплий теплоносій – беремо його з середини. Так що і це непоганий варіант.

Є також теплоакумулятори з двома теплообмінниками. До них підключають виходи від різних джерел тепла. Це може бути два котла, котел + сонячні колектори, інші варіанти. Тут просто доведеться вирішити, який з джерел підключати вгору, а який вниз. У деяких моделях ТА, спіральні теплообмінники вкладені один в інший. Тоді все простіше – прикидаєте який з джерел може прогріти більший обсяг, той підключаєте до зовнішнього теплообміннику. Другий – до внутрішнього.

Варіанти для ГВП

Установка теплоаккумулятора вирішує проблему гарячого водопостачання. Є кілька способів забезпечити підігрів води для технічних потреб.

Як вже говорилося, підігріту воду можна брати безпосередньо з бака. Але якість її буде технічним. Хочете ви таку використовувати для душа, ванн, миття посуду – без питань. Ні – доведеться ставити теплоаккумулятор зі спеціальним теплообмінником, підключати його до гребінки холодної води, обв’язувати. Зате вода буде належної якості.

Ще один варіант – теплоаккумулятор з вбудованим баком для гарячої води. Застосовується для тих випадків, коли тепла вода потрібна не в той час, коли йде активний нагрів теплоносія. Розташований у верхній частині бак зберігає тепло, так що і при охолодженні решти обсягу вода залишається теплою. Баки можуть бути додатково обладнані ТЕНами. Це дасть можливість в будь-якому випадку мати воду потрібної температури.

Чим вигідний теплоаккумулятор для опалення з вбудованим баком для гарячої води? Економиться місце. Щоб поставити ТА і бойлер непрямого нагріву поруч, буде потрібно набагато більше місця. Другий плюс – є невелика економія за витратами. Мінус – якщо виходить з ладу буферна ємність, ви втрачаєте і гарячої води, і опалення.

Ссылка на основную публикацию