Монтаж, установка и подключение буферной емкости на отопления

Монтаж, установка и подключение буферной емкости на отопления

Сейчас все больше людей интересуются твердотопливными котлами. Их возрастающая популярность вызвана тем, что использовать твердое горючее намного дешевле, чем какое-либо другое, за исключением газового. Именно по этой причине монтаж и установка твердотопливных котлов является очень востребованной услугой нашей компании.

Зачем нужна буферная емкость?

Зачем нужна буферная емкость для твердотопливного котла? Дело в том, что оборудование, которое работает на твердом топливе, нуждается в энергии, так как работает циклично. Естественно, заниматься постоянным пополнением котла топливом — не самая лучшая идея. Во-первых, это требует от вас много времени, а во-вторых, это совершенно неэкономично. Плюс ко всему, существуют модели котлов, которые вообще не позволяют постоянно их пополнять топливом вручную.

Поможет решить эту проблему подключение буферной емкости для отопления. Подключив специальную буферную емкость, вы положительно повлияете на эффективность работы всей отопительной системы, поспособствуете грамотному созданию запаса излишнего тепла, которое впоследствии можно будет использовать, а не избавляться.

Так, что же такое эта буферная емкость?

По-другому, ее еще называют теплоаккумулятором. Емкость представляет собой бак, который абсолютно герметичен и термоизолирован. Чаще всего, он имеет форму цилиндра. Подключить емкость самостоятельно, не имея подобного профессионального опыта практически невозможно. Лучше всего обратиться за помощью с подключением к квалифицированным мастерам.

Почему нам доверяют?

Итак, если вы решили подключить к своему твердотопливному котлу буферную емкость, но понятия не имеете, как это сделать, то можете смело обращаться за помощью в нашу компанию.

Монтаж буферной емкости.

Процесс установки емкости состоит из основных этапов:

Доставка емкости и самого котла до места назначения;

Если это необходимо, проводится демонтаж ранее установленного негодного оборудования;

Подключение котла к дымоходу помещения;

Установка необходимых деталей для той или иной модели оборудования;

Подключение котла к системам отопления, а также водоснабжения;

Этап проведения работ по наладке пусковых систем.

Нам доверяют, так как мы имеем большой опыт работы в этой области. Оказываем все услуги не только своевременно, но, что самое главное, — качественно. Во время проведения монтажных работ, мы учитываем все пожелания клиента, а по окончанию работ, проводим тщательную проверку.

Специалисты Стройуровень всегда ответят на ваши вопросы по телефону 8-906-801-29-72, 8-919-360-55-87

Установка буферной емкости 500 литров для твердотопливного котла Зота тополь м 30 квт. г. Екатеринбург

Подключение буферной емкости 500 литров для твердотопливного котла Зота тополь м 42 квт. г. Арамиль

Подключение буферной емкости и ее использование

Буферная емкость позволяет накапливать много тепловой энергии, в большом объеме нагретого теплоносителя. Затем отдавать ее в систему отопления дома постепенно, с помощью особенной обвязки. Использовать твердотопливный котел с буферной емкостью значительно удобней, комфортно.
Можно топить редко и помногу.

Фактически, буферная емкость с обычным твердотопливным котлом сейчас конкурирует с пеллетным автоматизированным котлом, или с различными модификациями твердотопливного котла на большую загрузку (т.н. длительного горения).
Какие имеются плюсы и минусы, в чем недостатки вариантов – далее…

В чем же особенность применения теплоаккумулятора и как его подключить правильно, чтобы использование было комфортным и безаварийным?

Схема подключения (обвязки) буферной емкости с твердотопливным котлом

На схеме твердотопливный котел и буферная емкость.
Схема упрощенная, не указаны краны, термометры, манометры и др.

Применены два трехходовых клапана.

Первый клапан включен в контур котла. Он предохраняет котел от низкой температуры теплоносителя (от работы ниже точки росы и увлажнения…). Клапан обязателен, так как с буферной емкостью работа кола в неблагоприятном «холодном» режиме продолжительная.

В данной схеме применяется смесительный клапан (смешивает жидкости). Направление движения жидкости по байпасу указано стрелкой.
Клапан управляется термоголовкой, датчик которой расположен на обратке котла.

Клапаном поддерживается температура на обратке котла больше чем 60 градусов.

Второй клапан находится в контуре радиаторов. Он поддерживает температуру в радиаторах по желанию пользователя. Часть обратки от радиаторов через клапан может направляться на подачу.

Здесь применяется разделительный клапан (разделяет потоки). Направление движения жидкости через байпас указано стрелкой. Датчик термоголовки радиатора размещается на подаче на входе в радиаторную сеть.

Следует обратить внимание на расположение насосов. Только с таким расположением насосов относительно трехходовых клапанов обеспечивается их работа.

Но насосы могут располагаться и на подающей ветви, принципиальной разницы нет.

Твердотопливный котел не автоматизирован, его работа должна контролироваться человеком по показаниям термометров, которыми снабжается буферная емкость. А также желательно установить термометр на трубопроводе на подаче в радиаторную сеть (в месте расположения датчика термоголовки).

Используется температурное реле в контуре радиаторов. Оно защищает пластиковые трубопроводы радиаторной сети от слишком высокой температуры. Настраивается на 85 градусов. Отключает насос радиаторного контура и включает звуковой сигнал (звонок), который предупреждает пользователя о срочной необходимости потушить горение в котле.

В сеть параллельно радиаторам может быть включен контур теплого пола.
Какие схемы используются в теплом полу

Вода ГВС нагревается во встроенном в емкость теплообменнике.

Другие схемы обвязки

Схема включения (обвязки) буферной емкости с использованием автоматического управления трехходовым клапаном с помощью сервопривода. Здесь используются одинаковые смесительные клапаны, в контуре радиаторов клапан установлен на подаче.

Схема подключения теплоаккумулятора к твердотопливному котлу с использованием автоматики управления температурой радиаторов. Используется датчик температуры на подающей ветви на радиаторы и информация с комнатных термостатов. А также управление насосом радиаторов (отключение) в случае критического повышения температуры.

Режим топки и объем емкости

Кроме твердотопливного котла буферная емкость будет полезной с электрокотлом, если подключен дешевый ночной тариф электричества. Тогда заряжать теплоаккумулятор можно ночью.

Объем теплоносителя: специалисты рекомендуют примерно тонну воды на 200 м кв. утепленного дома. Если больше – неудобно, долго заряжать. Меньше – чаще топить. При таком объеме топка примерно раз в сутки в средние морозы или реже.

Количество энергии которое может накапливать теплоаккумулятор в зависимости от емкости

Продолжительность топки напрямую будет зависеть от мощности твердотопливного котла. Рекомендуется с буферной емкостью использовать более мощный котел, чем подобранный по теплопотерям. Возможно использование котла в 2 – 3 раза мощнее, что увеличивает комфортность использования, укорачивает топку.

Как правило, с режим топки выбирают по опыту, таким образом, чтобы разогревать теплоноситель до 80 градусов. При этом радиаторная сеть работает в низкотемпературном режиме 50 – 60 градусов. Общее остывание теплоносителя на 20 – 40 градусов в течении суток обеспечивает компенсацию потери тепловой энергии домом. Количество секций радиаторов подбирается на низкотемпературный режим обогрева.

Подбор насосов и балансировка

Чтобы емкость работала правильно, у нее вверху должна находиться более теплая вода. Она же сразу забирается в радиаторную сеть. После начала топки радиаторы нагреваются сразу.
Но для этого вода по емкости должна двигаться сверху вниз. Т.е. в контуре котла расход должен быть больше. Как правило, это достигается даже одинаковыми насосам и одинаковым режимом работы (в контуре котла сопротивление меньше). Или в контуре радиаторов ставится дросселирующий кран.

Давление в системе с буферной емкостью делается пониженное – 0,7 -1,5 атм. Гидроаккумулятор подбирается объемом – 12% от объема воды в системе.

Важно. Насос контура котла нужно отключать после того как котел прогорит. Иначе произойдет ускоренное охлаждение теплоносителя через теплообменник котла и дымоход. Удобно сделать автоматику на отключение после снижения температуры в котле. В любом случае, выключатели двух насосов нужно расположить удобно на стене в месте обслуживания отопления, так как пользоваться отключением насосов придется часто.

Преимущества применения тепловых аккумуляторов

Помимо всего прочего, буферная емкость позволяет эксплуатировать твердотопливный котел в оптимальном режиме. Сжигание дров (угля) производится с наибольшей подачей воздуха, максимально эффективно (с наибольшим КПД), с наибольшей температурой, при этом образуется меньше СО, смолы и недогоревшей золы (сгорает). Все режимы с ограничением подачи воздуха являются не оптимальными для горения.

В продаже можно встретить множество дорогих буферных емкостей от Европейских производителей. Но местного производства обойдутся в 2 – 3 раза дешевле. Заказывают часто из нержавейки. Делают теплоаккумуляторы и отдельные мастера, «гаражная» емкость из черного металла 3 – 4 мм будет дешевой, но сколько времени ее можно эксплуатировать под давлением…

Теплоаккумулятор. Нюансы в проектировании и эксплуатации

Теплоаккумулятор (ТА, буферная емкость — синоним) обладает значительными размерами. На бумаге в сухих цифрах или на чертеже габариты не так ощутимы, но когда ТА привозят на объект, заказчик почти всегда удивляется масштабам приобретенного оборудования. Кульминация — процесс выгрузки и транспортировка в котельную, необходимо 3-4 человека с транспортировочными ремнями. Юным проектировщикам рекомендуется по умолчанию прокручивать этот сценарий в голове, всё должно быть учтено: ширина дверных проемов, высота потолков — в противном случае будет дубль два за чей-то счёт.

Водоподготовка.

В системах отопления частных домов без теплоаккумулятора дополнительную обработку питательной воды, как правило, не производят. Объем теплоносителя слишком мал, постоянная подпитка системы отсутствует, поэтому существенный вред системе нанести невозможно.

Немецкие производители котлового оборудования в своих паспортах указывают: «Для систем мощностью до 100КВт в качестве теплоносителя использовать воду питьевого качества». Подразумевается, что система малой мощности (до 100 КВт) не может содержать значительный объем теплоносителя, а вода питьевого качества уже находится в рамках соответствующих нормативов.

Система отопления с теплоаккумулятором имеет значительный объем теплоносителя, поэтому на линии подпитки предусматривают систему водоподготовки, либо привозят уже подготовленный теплоноситель на объект.

Требования к качеству теплоносителя предъявляются по следующим показателям:

Прозрачность по шрифту — не менее 30 см

Жесткость карбонатная (при рН не более 8,5 для твердотопливных водогрейных котлов)– не более 800 мкг-экв/л

Содержание растворенного кислорода — 50 мкг/л

Содержание соединений железа (Fe) — 600 мкг/л

Значение рН при 25 °С – 7-11

Содержание нефтепродуктов — 1 мг/л

Методы водоподготовки: осветление, обезжелезивание, умягчение – применяются при сравнении показателей качества исходной воды на основании сделанного анализа с требуемыми показателями.

1. Работа с ТТ котлом.

Стандартная обвязка твердотопливного котла и теплоаккумулятора

При работе в паре с ТТ-котлом у теплоаккумулятора следующие задачи (все сразу или некоторые из них):

— Обеспечение теплосъема с ТТ котла на протяжении всего периода топки.

— Аккумулирование тепловой энергии. Расчёт производится так, чтобы за один процесс топки накапливать тепловую энергию , достаточную для работы системы отопления в течении продолжительного времени – 12 часов, 24,36 и т.д. – по желанию заказчика. Продолжительность работы во многом зависит от системы отопления, речь об этом пойдет ниже.

— Сглаживание дисбаланса между теплогенерацией и теплопотреблением. Например, как сделать, чтобы ТТ котел работал только на внутрипольное отопление?

Смесительный узел теплого пола для поддержания заданной температуры во вторичном контуре регулирует расход в первичном контуре – котловом – в диапазоне от 0 до 100%, соответственно и мощность, снимаемая с котла, также находится в этом диапазоне. Котел легко может закипеть. Еще есть защита котла от низкой температуры обратной магистрали, которая по определению всегда будет холодной и антиконденсационный клапан всегда будет закрыт со стороны системы отопления. Эти проблемы решает установка буферной емкости.

Есть достаточно много схем работы с ТТ котлом, все рабочие каждая со своими достоинствами, выбор подходящей тепловой схемы зависит от многих факторов.

2. Работа с электрокотлом по ночному тарифу.

В простейшем исполнении в теплоаккумулятор монтируется ТЭН, который нагревает ТА по ночному тарифу и днем отдает тепло.

Но случается так, что система истощает запас тепла в буферной емкости в середине дня, а дом греть надо. Приходится либо ждать ночи с неработающей системой отопления либо греть по дневному тарифу весь объем теплоаккумулятора.

Бороться с этим недостатком позволяют немного более сложные схемы – когда электрокотел ставится параллельно теплоаккумулятору. Таких схем придумано много, авторские варианты можно изучить в отдельной статье.

Один из возможных вариантов нагрева ТА по ночному тарифу

3. Тепловой насос, солнечный коллектор и прочие источники.

Теплоаккумулятор является «центром» сбора тепловой энергии со всех источников энергии в доме, накапливает и отдает системе отопления, сглаживая неравномерность выработки и потребления.

Подключение альтернативных источников тепловой энергии

Как правило, альтернативные источники тепловой энергии являются низкотемпературными, их принято подключать в средней части буферной емкости, иногда через разделительный теплообменник (специальные модели ТА). В верхнюю часть ТА подключаются высокотемпературные теплогенераторы – котлы на традиционных видах топлива. Если предполагается попеременная работа, например ТТ котла и теплового насоса, то подачу теплового насоса лучше подключать в верхней части ТА (тепловому насосу главное обратка чем холоднее, тем лучше). Что из этого является основным, а что вспомогательным источником тепла – определяется индивидуально, часто – уже в процессе эксплуатации.

Расчёт необходимой емкости ТА

Накопленная в буферной емкости тепловая мощность равна произведению его объёма на разницу температур в состоянии до и после нагрева и на теплоемкость воды(константа).

Т.е. мы накапливаем энергию, нагревая объем теплоносителя V в теплоаккумуляторе с температуры t1 до температуры t2. И наоборот, мы расходуем тепловую энергию, остужая теплоноситель c t2 до t1.

При расчёте емкости ТА нам требуется задать две температуры. Температура в остывшем состоянии t1 – принимаем её минимально необходимой для работы системы отопления. Температура в нагретом состоянии t2 – тот предел, на который способен источник тепловой энергии (котел), но ниже температуры кипения при текущем давлении.

Для работы различных потребителей необходим теплоноситель разной температуры, например, мы никогда не нагреем бойлер ГВС до 55°С теплоносителем ниже 60°С, радиаторы потеряют мощность в 3,5 раза, если теплоноситель подается 45С вместо расчетных 75°С. Теплые полы «живут» дольше всех, продолжая работать при 30+ °С.

Если, например, при расчёте ТА в качестве источника будет ТТ котел, а потребителем система внутрипольного отопления, температуры можно принять 30С и 95С. Если вместо ТТ котла будет тепловой насос, то 30С и 55С.

Далее определяем, сколько тепла нам нужно запасти. Для ТТ котлов обычно принимается мощность, умноженная на период топки. Для электрокотлов мощность умноженная на период ночного тарифа.

Далее определяем необходимый объем. Проще всего воспользоваться excel-калькулятором. В нем также можно отследить обратный процесс – потребления тепла и увидеть как будет меняться температура на подаче в систему отопления и время работы системы от ТА.

Автоматизация

Главный вопрос не в том, как накопить тепло в буферной емкости, а в том, как это тепло правильно расходовать. Если всю накопленную энергию пустить в слабо контролируемую систему отопления, ТА быстро разрядится.

1. Требуется наличие покомнатной автоматизации системы отопления.Каждый отопительный прибор — потребитель тепла – должен брать ровно столько тепловой энергии, сколько ему необходимо, чтобы выполнить задачу. Задача: нагреть воздух до минимально комфортной температуры.

Можно ограничиться термоголовками на радиаторах и термостатами теплого пола. Нет расхода – нет и потребления энергии. Можно дополнительно выключать насос системы отопления по отсутствию запроса тепла. О формировании запросов тепла можно прочитать тут.

2. Помимо расхода теплоноситель ограничивают также по температуре. После теплоаккумулятора принято ставить трехходовой смесительный клапан, поддерживающий заданную температуру в системе отопления. Чем ниже эта температура, тем лучше. Если потребители с разными температурными графиками, предпочтительно каждого отдельно оборудовать отдельным трехходовым клапаном, для простоты дальнейшей автоматизации. Исключение – бойлер ГВС, это всегда прямой контур.

3. Иногда забывают, что твердотопливный котел, если он не топится, тоже является потребителем тепла. Насос ТТ-котла должен включаться только когда температура подачи котла выше температуры буферной емкости в точке подключения к обратной магистрали ТТ котла. Можно использовать так называемые дифференциальные термостаты, они работают на основании показаний двух температурных датчиков, а можно просто установить термостат на дымоход и включать насос при наличии процесса горения в топке.

4. По тому же принципу автоматизируется насос загрузки бойлера ГВС, подключенный к теплоаккумулятору и вообще, к любому источнику тепла, работающему с переменным успехом. Необходим дифференциальный термостат, запускающий насос загрузки бойлера только при условии положительного температурного напора. Если этого не учесть, нагретый бойлер становится источником тепла для остывшего теплоаккумулятора, откуда тепло будет перетекать дальше в систему отопления (гидрострелок это тоже касается).

Ещё стоит отметить, что не всегда логично подключать бойлер ГВС к теплоаккумулятору – в большинстве случаев ТА не нагреет бойлер ГВС до заданной температуры — не хватит накопленной мощности. Дифференциальный термостат выключит насос загрузки бойлера, когда температуры в обеих емкостях сравняются, это произойдет довольно быстро. Бойлер можно подключить к ТТ котлу параллельно теплоаккумулятору и нагревать его по приоритету. Дополнительно бойлер снабжается отдельным ТЭНом, нагревает или догревает бойлер в случае неудачи со стороны основного источника тепла. Схемы котельных с теплоаккумулятором и бойлером ГВС можно изучить тут.

Все озвученные выше нюансы управления помогает решить один специализированный контроллер котельной, либо самостоятельно собранный щит автоматизации на базе термостатов и реле (релейная логика). При проработке алгоритмов и составлении электрической схемы щита управления всегда имеет смысл оставлять возможность ручного управления определенными приборами – конечному пользователю легче найти кнопку «включить» чем разбираться в условиях, по которым включается то или иное оборудование.

Расположение патрубков ТА

При подборе ТА следует обращать на расположение патрубков для подключения теплоносителя и приборов КИП. Выбор делается в зависимости от состава оборудования, оптимальной компоновки оборудования в помещении котельной. Иногда имеет смысл составить тех. задание и сделать ТА на заказ, иногда — подстраиваться под готовые решения от производителей.

Ниже будут описаны общие правила подключения к ТА, а также информация для правильного составления тех.задания на изготовление индивидуальной буферной емкости под принятую тепловую схему с определенным набором оборудования.

техническое задание на изготовление ТА емкостью 1000л

1. За счёт разницы плотностей теплоносителя в разных точках ТА имеет смысл подавать и забирать горячий теплоноситель из верхней части теплоаккумулятора, а обратные магистрали сводить в нижнюю или среднюю часть теплоаккумулятора.

При равных расходах между ТТ-котлом и потребителями теплоноситель проходит через теплоаккумулятор, не нагревая его объем. Поэтому при правильном подключении потребители получают тепло практически сразу при растопке ТТ-котла, несмотря на то, что в центральной части буфера теплоноситель остается холодным. Активный нагрев объема теплоносителя в буфере начинается, когда насос(ы) С.О. выключены, либо трехходовой клапан после ТА ограничивает расход из ТА.

2. Подключение высокотемпературных источников тепла (на примере ТТ-котла) – Подающая магистраль ТТ котла подключается к верхнему патрубку ТА, обратная магистраль к нижнему патрубку ТА. Если ТА будет стоять в близи ТТ котла – имеет смысл подумать об естественной циркуляции и предусмотреть патрубки ≥2 дюймов. Если планируется принудительная циркуляция, то обычно достаточно 1″(зависит от расчётного расхода теплоносителя)

3. Подключение низкотемпературных источников тепла. Солнечный коллектор – через теплообменник в нижней трети теплоаккумулятора – для обеспечения положительного температурного напора большую часть времени. Подача теплового насоса, если он является основным источником тепловой энергии, подключается в верхней части ТА, обратка — в нижней.

4. Подключение любых потребителей С.О. – забор подающего теплоносителя из верхней части ТА через трехходовой смесительный клапан, возврат обратной магистрали в нижнюю часть ТА.

Подключение подающей линии внутрипольного отопления в средней части ТА – заблуждение, не работает по озвученным выше причинам.

Приборы КИП

Необходимо предусмотреть патрубки ½»вн для установки гильз под термометры и датчики температуры теплоносителя.

Одну (но лучше две) гильзу под датчик температуры в оси верхних патрубков.

Одна гильза под датчик температуры в оси нижних патрубков.

Патрубки под аналоговые термометры в верхней части(не обязательно), в нижней части (не обязательно), в 1/3 и 2/3 высоты буфера.

Дополнительно можно предусмотреть муфту под установку блока или блоков ТЭН. На рынке проще всего найти блоки ТЭНов с наружной резьбой 2 ½», в противном случае всегда можно использовать футорку для меньших резьб.

Если ТА заводского исполнения, то, как правило, кол-во патрубков ограничено и расположены они в одной плоскости сверху вниз. В таком случае в нижний патрубок подключаются обратные линии источников тепла, выше – обратная магистраль системы отопления (если среди потребителей есть радиаторы или бойлер ГВС), в верхний патрубок через тройник подключаются высокотемпературный источник и подающая линия системы отопления. Средние патрубки используются для подключения подающих линий низкотемпературных источников тепла.

Адаптация тепловой схемы под оборудование европейских производителей (ТА, электрокотел и НСУ ТП)

Сложность может возникнуть при подключении датчиков температуры, если необходимых гильз в ТА не предусмотрено. В таком случае можно устанавливать датчики накладным способом к патрубкам теплоаккумулятора – они имеют ту же температуру что и теплоноситель на текущем уровне. Для корректного считывания температуры важно также теплоизолировать датчики от воздуха в помещении.

Буферная ёмкость для систем отопления

В каждом здании, где для отопления используется твёрдотопливный котёл или камин с водяным контуром необходима установка буферной ёмкости.

Буферная (аккумулирующая) ёмкость является одним из главных элементов в системе обогрева помещений. Она предназначена для аккумулирования излишне выделенной энергии, произведенной котлом на твердом топливе. Применение этого устройства очень практично так, как нет необходимости в постоянном горении котла, энергии, собирающейся в накопителе от нескольких топок, хватает для сохранения тепла и нагрева воды. Другими словами, можно сказать, что она нужна для забора, хранения и последующей передачи избыточной горячей воды, полученной от источников тепла. Работу данной ёмкости можно сравнить с работой термоса.

К буферной ёмкости можно подключать электрический или газовый котёл, коллекторы солнечные, насос тепловой. Все подключённые к буферу тепловые генераторы будут работать на аккумулирование тепла, которое затем можно использовать на различные хозяйственные нужды, например, для системы отопления, подогрева пола или стен, теплицы, бассейна. При желании буферная ёмкость может быть укомплектована встроенным бойлером косвенного нагрева или проточным теплообменником для нагрева воды.

Система в которой используется буферная ёмкость работает слажено, мягко без перебоев, может нагреваться и отдавать тепло по-разному, что зависит от точки подключения ёмкости и качественного монтажа системы отопления. При правильном подборе оборудования, нормальном утеплении здания тепло в помещениях будет сохраняться на протяжении 1 – 2 суток.

Используя тепловой аккумулятор, можно повысить КПД котлов до 90 процентов и снизить расход топлива на 32 % в сравнении с такой же системой без буферной ёмкости. Это позволяет вне зависимости друг от друга регулировать температуру в каждого помещения. Повысить ресурс котла за счет снижения объёма образующихся кислот и нагара на теплообменнике.

Устанавливая буферные емкости можно снизить количество топок до одного раза в сутки, при этом котлы работают на полную мощность, топливо сжигается максимально, и тепло не будет уходить впустую. На одном котле можно установить только одну ёмкость или устроить каскад из нескольких меньших моделей, что позволит использовать двухучетный тариф на электроэнергию.

Двухучетный тариф заключается в том, что накапливать тепло можно, нагревая счетчиком в ночное время, когда стоимость электроэнергии небольшая, а в дневное время отдавать его, когда стоимость электричества намного выше. Такая система снижает финансовые затраты на отоплении электричеством и равна приблизительно расходам на отопление дровами. Если взять котел мощностью 8-12 кВт, то разность в оплате до установки буферной ёмкости и после нее окажется весьма ощутимой. Также повысится КПД котла на 3-5%, а это тоже хорошая экономия.

Изготавливают буферные ёмкости из стали самых различных объемов, форм в теплоизоляции и без утепления.

Если вы думаете, какой теплоаккумулятор купить, заходите на наш сайт и специалисты проконсультируют и помогут вам грамотно подобрать нужную ёмкость.

Зачем нужна буферная емкость для системы отопления

Нужно ли устанавливать буферную ёмкость в систему отопления — экономическая целесообразность или лишние затраты на оборудование?

Установка буферной ёмкости целесообразна при любом варианте отопления частного дома, за исключением системы с газовым котлом.

Для чего нужна буферная ёмкость в системе отопления

Буферная ёмкость – металлическая бочка с утеплением объемом от 200 литров, устанавливаемая между источником тепловой энергии и системой отопления дома в качестве разделителя тепловых контуров с разной температурой и накопителя тепла.

Аккумулирующий бак необходим, если в одну систему объединяются несколько различных источников тепловой энергии: газовый, твердотопливный, электрический котлы, тепловой насос и солнечный коллектор. Теплоаккумулятор собирает тепло в любое время работы каждого из источников. Например, днём ­– от солнечного коллектора, ночью – от теплонасоса или электрокотла, в любое время работы газового или твердотопливного котла.

Раздача тепла происходит в постоянном режиме. Подключение буферной ёмкости в контур передачи тепловой энергии повышает экономичность работы самого твердотопливного котла за счёт сбора и накопления тепла. Это позволяет исключить холостой расход тепловой энергии из системы.

Использование буферных емкостей

Схема отопления на основе твердотопливного котла без буферной емкости являет собой типичный контур подогрева и подачи воды к излучающим поверхностям (радиаторам, батареям, панелям, конвекторам). За счёт сгорания твёрдого горючего в камере котла, выделяется тепло, которое уходит на разогрев теплоносителя. Эта жидкость передается напрямую через трубную магистраль к теплоизлучателям. Негативным нюансом такой системы есть частая закладка котла: каждый раз необходимо подогревать полностью весь объем жидкости в системе. Происходит чрезмерный расход энергоресурса на нагрев. До 30% топлива уходит в данном случае на оборгев улицы, т.к. на максимальной мощности котел выдает избыточное тепло и хозяину дома приходится открывать форточки.

Распространённым решением этой проблемы является подключение буферной емкости. Между котлом и радиаторами вставляют теплоаккумулирующий бак, который функционирует на основании принципа термодинамического равновесия.

Как работает система с баком

Нагретый объём воды перемещается в накопитель, где и хранится. По сигналу термостата включается циркуляционный насос, который приводит в движение теплоноситель. Из бака буферной емкости вода направляется к радиаторам. Происходит излучение через источник тепла. После этого охлаждённая жидкость возвращается обратно в нижнюю часть емкости. В результате процесса конвекции, происходит смешивание с тёплой водой у поверхности. Эта вода опять идет в радиаторы и отдаёт тепло.

После нескольких подобных циклов работы имеем общее понижение температуры в буферной емкости для котла, труб и радиаторов.

Чтобы не потерять тепловую мощность системы в это время необходимо подогреть воду на 5-10 градусов. Получается, что система отопления дома эксплуатируется в двухконтурном режиме. За счёт естественной работы теплоаккумулятора можно уменьшить количество закладок котла.

Представленная схема подключения бака позволяет создать "подпитываемый" источник тепла. Подогреть теплоноситель на несколько градусов намного проще и дешевле, нежели на несколько десятков градусов.

Преимущества и недостатки применения

Любой источник тепла для отопления частного дома имеет свои особенности, которые учитываются при проектировании и монтаже тепловой установки.

Буферная емкость для твердотопливного котла имеет ряд неоспоримых достоинств:

1. Экономия энергоресурсов до 50% (за счет использования ночного тарифа и сохранения всего выработанного тепла);
2. Бак позволяет работать котлу на твердом топливе на максимальной мощности постоянно – это увеличивает ресурс котла, т.к. снижается образование конденсата; работа на максимальной мощности способствует полному сгоранию топлива, что снижает количество вредных выбросов в виде угарного газа и сажи – чистить котел нужно реже;
3. Защита от перегрева системы за счёт буферного объема теплоносителя;
4. Работа теплоаккумулятора максимально эффективно проявляется в периоды межсезонья (температуры окружающей среды от -5 до +10°С).

Последний довод является весомым для помещений, которые расположены климатических зонах Украины.

Но буферная емкость для котла также имеет и свои недостатки и дополнительные условия:

1. Дополнительные вложения на покупку самого резервуара и сопутствующее оборудование для его обвязки. Однако, расчеты показывают, что за счет экономии в дальнейшем, средства вернуться за 2-3 сезона отопления.
2. Усложнение системы отопления и дополнительное пространство для оборудования. Но обслуживание отопления станет более комфортным: твердотопливный котел и дымоход нужно реже чистить. Загружать топливо реже.
3. Начальный "разгон" системы в пределах 2-4 часов.

Чтобы сократить время первоначального нагрева системы отопления мы устанавливаем дополнительный обводной контур с байпасом мимо бака. Емкость будет нагреваться уже после нагрева теплоносителя в радиаторах дома.

Другой вариант решения этой задачи можно исключить с помощью подогрева воды напрямую в резервуаре, например, через электрический ТЭН или газовый запал. Но этот способ мы считаем нецелесообразным по причине неэффективного использования энергии.

Расчёт объёма буферной емкости

Подбор буферной емкости для твердотопливного котла базируется на банальном расчёте полного объёма теплоносителя. Также из этого значения вычитаю объём воды в магистрали и радиаторах.

Типичный расчет буферной емкости теплоаккумулятора сводится к обычной формуле из школьной термодинамики:
Q = c × m × ∆t,
где Q — затраченное количество энергии,

c — удельная теплоёмкость жидкости,

m — масса теплоносителя,

∆t — разница температур в градусах.

Норма расхода тепла в Украине на 1 м 2 площади помещения составляет 80 Вт × час.

С — табличная величина для воды 4,2 кДж/кг × К;

Вычислим, например, Q₁ – количество тепла, необходимое для нагрева 1 литра воды на 40 градусов для домика 150 м²:

Считаем необходимый размер буферной ёмкости m для самостоятельного обогрева дома в течение 5 часов:

Теплопотери Q дома за 5 часов составят 60 000 Вт.

Таким образом нам понадобится теплоаккумулятор ёмкостью 1300 л.

Здесь мы не учитывали остывание бака за эти же 5 часов. Этот параметр зависит от степени утепления самой бочки, а также, от температуры в помещении, где она установлена.

Срок окупаемости буферной емкости

Дополнительные расходы при установке теплоаккумулирующей емкости в приведенном выше примере составят:

1. Стоимость буферного бака с утеплением емкостью 1200 л – от €240 до €750.
2. Монтажные работы €100.

Итого: от 340 до 750 евро. В среднем – 500 евро.

Вложения окупаются за счет экономии топлива, рационального использования выработанного тепла.

За 1 час отопления без сжигания топлива экономится около 3 кг дров (стоимостью около 0,12 евро/кг) или 1 кг угля (стоимостью 0,15 евро/кг).

За сезон время отопления без работающего котла составит: 10 часов в сутки * 180 дней = 1800 часов.

Таким образом, экономия за один отопительный сезон составит:

• на дровах – 1800 часов * 0,12 евро/кг = 216 евро.
• на угле – 1800 часов * 0,15 евро/кг = 270 евро.

Теперь легко посчитать, что стоимость покупки и установки теплоаккумулирующего буферного бака окупится примерно за 2÷3 сезона (500 евро/216-270 евро). А в следующие годы сократит расходы на отопление на 30÷40%.

Выбор модели теплоаккумулятора

Буферная емкость в системе отопления для дома является оптимальным вариантом безопасного и экономичного использования твердотопливного котла для плавной регулировки и длительного поддержания заданного температурного режима в помещениях.

При выборе котла следует учитывать более 25 факторов, 10 из которых являются критически важными.

Следуя этим правилам вы купите выгодный и безопасный для вашего дома котел.

«Экосистем Инжиниринг» является официальной монтажной организацией, специалисты которой имеют необходимые допуски, соответствующее оборудование и квалификацию.

Если Вам нужен качественный монтаж с гарантией – это к нам.

У вас уже есть оборудование, которое нужно установить? Отправьте нам заявку – установим!