Тепловой аккумулятор в системе отопления: устройство, режим “день-ночь” и длительные перерывы в работе

Тепловой аккумулятор в системе отопления: устройство, режим

В наше время, в то время, когда неизменно дорожает электричество и газ, не задумываться о сокращении затрат на отопление фактически нереально. С целью этого многие люди утепляют дома, меняют котлы на более современные аналоги либо, к примеру, устанавливают твердотопливные отопители.

Но существует еще одно решение, которое окажет помощь вправду максимально сэкономить – речь заходит про аккумуляторная батареи тепла отопления. В случае если кратко, то это дополнительный элемент системы, который аккумулирует тепло на протяжении интенсивной работы котла и отдает накопленную энергию на протяжении отключения основного отопителя.

Сейчас давай рассмотрим подробности.

Как устроен аккумулятор для того чтобы типа

По сути, это обычный вертикальный бак из стали цилиндрической формы, в которого находится вода.

  • Особенность пребывает в том, что стены накопителя имеют весьма хороший уровень теплоизоляции (она возможно выполнена из особого поролона, пенополистирола либо пенополиуретана), благодаря чему теплоноситель в бака весьма медлительно остывает.
  • Гидроаккумулятор для систем отопления может как от тёплой воды, которая отходит от котла, так и от встроенного конкретно вовнутрь емкости ТЭНа.

Обратите внимание! Тут имеется одна положительная изюминка – в ситуации, в то время, когда мощность котла избыточная, энергия не уходит напрасно, а прогревает воду в бака. За счет этого же свойства, кстати, элементы самого котла помогают продолжительнее, поскольку не перегреваются.

Что же касается принципа действия, то тут все весьма просто – схема такая:

  1. В случае если температура воды в радиаторах значительно уменьшается, а подачи тёплой воды от самого котла нет, то машинально включаются циркуляционные насосы, к каким подключен аккумуляторный бак для отопления.
  2. Получается, что насосы реагируют на показатели термостатов и по окончании включения начинают закачивать теплоноситель в магистраль из накопителя.

В зависимости от изюминок бака и параметров системы – подобная емкость может обеспечить непрерывную подачу тёплой воды в систему в течение достаточно долгого времени. Минимум – это 3 часа, а максимум может составлять и пара дней.

Причем хитрость тут пребывает в том, что теплоноситель из бака поступает не на постоянной базе по окончании включения, а подается периодически – когда срабатывает сигнал о том, что температура в радиаторах стала ниже заданной цифры. Такая система отопления с аккумулятором тепла разрешает максимально рационально расходовать теплоноситель.

Как это оказывает помощь экономить и как выручает

В действительности все достаточно просто для понимания – на данный момент сами в этом убедитесь. Смоделируем несколько конкретных обстановок.

Режим день-ночь

Как вы понимаете, существует дневной и ночной периоды работы котла. Днем, понятное дело, от котла требуется максимум энергии и он должен неизменно работать. А вот на ночь же его возможно совсем выключать и «брать» накопленное за сутки тепло уже из бака.

Конечно же, да – так как в течении всей ночи не будет расходоваться газ либо электричество.

  • Другими словами выходит, что затраты на обогрев в зимний период возможно снизить как минимум процентов на 35-40!
  • На 50% тут не окажется, по причине того, что существует маленькой процент затрат энергии, который уходит на нагрев бака.

Долгие перерывы в работе

Допустим, что вы планируете уехать на несколько дней куда-либо и сейчас, естественно, максимум тепла в доме вам не требуется поддерживать.

  • Но зимний период обычный котел отключить запрещено – так как лопнут радиаторы и трубы, по причине того, что в них замерзнет вода. А вот система отопления с теплоаккумулятором разрешает создавать подобные отключения!
  • С ней вы нормально имеете возможность отключить котел и уехать – накопитель «позаботиться» о том, дабы и вода в магистрали в лед не превратилась, и о обычной минимальной температуре в помещениях.

Как вы понимаете, время «работы» бака зависит от многих факторов – от цифры объема, который имеет гидроаккумулятор для отопления, от площади дома и, к примеру, от уровня его теплоизоляции. Помимо этого имеет значение и показатель минимальной температуры, который вы выставите.

Обратите внимание! Слив воды из системы на период отъезда – это не выход. По причине того, что из-за аналогичных перепадов температур начинают портиться, деформироваться деревянные элементы дома, понижается уровень прочности отделки и т.п.

Ну и, само собой разумеется, тепловой аккумулятор водяного отопления весьма выручает в тех обстановках, в то время, когда котел сломался, отключили электричество, газ и т.д.

Необходимо подчеркнуть и таковой принципиальный момент, как использование накопительных устройств в тех системах, каковые «завязаны» на твердотопливных котлах. Так как инструкция эксплуатации таких устройств по умолчанию предполагает, что теплоноситель нагревается лишь тогда, в то время, когда горит пламя.

В случае если возможность отключения газа, поломки котла – имеется, но она низкая, то с дровами дело обстоит совсем в противном случае – они смогут просто напросто прогореть ночью, пока вы спите, и нежданно потухнуть, в случае если за ними не следить.

И появляется вопрос – а для чего недосыпать и неизменно «мониторить» таковой котел на предмет горит-не горит? Так как реально возможно поставить своими руками теплоаккумуляторы для отопления и дремать нормально – в случае если кроме того пламя и погаснет, то температура в помещениях все равно останется комфортной за счет подачи теплоносителя из накопителя.

Обратите внимание! Подобные баки возможно применять не только для стандартных магистралей с радиаторами, но и для систем с водяными теплыми полами. Так как в действительности, образно говоря – насосу без отличия, куда направлять воду – в радиаторы либо в трубы. А вдруг речь заходит о системе с естественной циркуляцией, то все то же самое – вода в теплый пол будет попадать точно равно как и в радиаторы , пока существует разность температур между ними и накопителем.

Получается, что аккумуляторная батареи тепла в системах отопления – это кроме того не просто желательный элемент, а в самом прямом смысле нужный, незаменимый и эргономичный прибор.

Обстоятельство:Изюминки:
  1. Возможность увеличения срока работы основных элементов котла.
Данный момент мы уже разглядывали – благодаря тому, что отопитель не будет эксплуатироваться в режиме выделения излишней мощности, все его основные узлы прослужат продолжительнее.
  1. Возможность поддержания стабильного микроклимата в помещении.
В этом случае имеется в виду то, что не будет никаких резких перепадов температур из-за неожиданной либо запланированной остановки работы котла.
  1. Возрастает показатель КПД всей системы в целом.
Тут все просто – так как получается, что теплотворная энергия расходуется по-настоящему действенно, соответственно затраты на энергоноситель, горючее реально оптимизируются. Несложнее говоря – напрасно газ, дрова, электричество– вы не тратите.

Давайте подведем итоги статьи. Получается, что теплоаккумулирующее отопление вправду стоит организовать по обстоятельствам, рассмотренным в статье. И при всех этих преимуществах – цена накопителей весьма доступная! Так что тут и думать нечего – такая приобретение конкретно целесообразна и выгодна.

На этом закончим обзор. В случае если же вам захочется дополнительной информации по данной теме, то обратите внимание на видео, размещённое в данной статье.

Тепловой аккумулятор в системе отопления: устройство, режим «день-ночь» и длительные перерывы в работе

В наше время, когда постоянно дорожает электроэнергия и газ, не задумываться о сокращении расходов на отопление практически невозможно. С этой целью многие люди утепляют дома, меняют котлы на более современные аналоги или, например, устанавливают твердотопливные отопители.

Однако существует еще одно решение, которое поможет действительно максимально сэкономить – речь идет про аккумуляторы тепла отопления. Если вкратце, то это дополнительный элемент системы, который аккумулирует тепло во время интенсивной работы котла и отдает накопленную энергию во время отключения основного отопителя.

Теперь давай рассмотрим подробности.

Как устроен аккумулятор такого типа

Пример хорошо утепленного бака

По сути, это обыкновенный вертикальный бак из стали цилиндрической формы, внутри которого находится вода.

  • Особенность состоит в том, что стенки накопителя имеют очень хороший уровень теплоизоляции (она может быть выполнена из специального поролона, пенополистирола или пенополиуретана), благодаря чему теплоноситель внутри бака очень медленно остывает.
  • Гидроаккумулятор для систем отопления может просто нагреваться как от горячей воды, которая отходит от котла, так и от встроенного непосредственно внутрь емкости ТЭНа.

Пример буферной емкости со встроенным ТЭНом

Обратите внимание!
Здесь имеется одна положительная особенность – в ситуации, когда мощность котла избыточная, энергия не уходит зря, а прогревает воду внутри бака.
За счет этого же свойства, кстати, элементы самого котла служат дольше, так как не перегреваются.

Что же касается принципа действия, то тут все очень просто – схема такая:

  • Если температура воды в радиаторах уменьшается, а подачи горячей воды от самого котла нет, то автоматически включаются циркуляционные насосы, к которым подключен аккумуляторный бак для отопления.
  • Получается, что насосы реагируют на показатели термостатов и после включения начинают закачивать теплоноситель в магистраль из накопителя.

    Принцип подключения и работы бака

    В зависимости от особенностей бака и параметров системы – подобная емкость может обеспечить непрерывную подачу горячей воды в систему в течение довольно длительного времени. Минимум – это 3 часа, а максимум может составлять и несколько суток.

    Причем хитрость тут состоит в том, что теплоноситель из бака поступает не на постоянной основе после включения, а подается периодически – как только срабатывает сигнал о том, что температура в радиаторах стала ниже заданной цифры. Такая система отопления с аккумулятором тепла позволяет максимально рационально расходовать теплоноситель.

    Термостат для радиаторов, с помощью которого подается сигнал о снижении температуры в комнате

    Как это помогает экономить и как выручает

    На самом деле все достаточно просто для понимания – сейчас сами в этом убедитесь. Смоделируем пару конкретных ситуаций.

    Режим день-ночь

    Как вы знаете, существует дневной и ночной периоды работы котла. Днем, понятное дело, от котла требуется максимум энергии и он должен постоянно работать. А вот на ночь же его можно совсем выключать и «брать» накопленное за день тепло уже из бака.

    Конечно же, да – ведь на протяжении всей ночи не будет расходоваться газ или электричество.

    • То есть выходит, что затраты на обогрев в зимний период можно снизить как минимум процентов на 35-40!
    • На 50% тут не получится, потому что существует небольшой процент затрат энергии, который уходит на нагрев бака.

    Длительные перерывы в работе

    Допустим, что вы собираетесь уехать на пару дней куда-либо и в это время, естественно, максимум тепла в доме вам не нужно поддерживать.

    • Однако зимой обыкновенный котел отключить нельзя – ведь лопнут радиаторы и трубы, потому что в них замерзнет вода. А вот система отопления с теплоаккумулятором позволяет производить подобные отключения!
    • С ней вы спокойно можете отключить котел и уехать – накопитель «позаботиться» о том, чтобы и вода в магистрали в лед не превратилась, и о нормальной минимальной температуре в помещениях.
    Читайте также:  Схемы подключения радиаторов отопления в частном доме: виды контуров и котлов

    Пример лопнувшего под воздействием льда радиатора

    Как вы понимаете, время «работы» бака зависит от многих факторов – от цифры объема, который имеет гидроаккумулятор для отопления, от площади дома и, например, от уровня его теплоизоляции. Кроме того имеет значение и показатель минимальной температуры, который вы выставите.

    Обратите внимание!
    Слив воды из системы на период отъезда – это не выход.
    Потому что из-за подобных перепадов температур начинают портиться, деформироваться деревянные элементы дома, снижается уровень прочности отделки и т.п.

    Ну и, конечно, тепловой аккумулятор водяного отопления очень выручает в тех ситуациях, когда котел сломался, отключили электричество, газ и т.д.

    Стоит отметить и такой важный момент, как применение накопительных устройств в тех системах, которые «завязаны» на твердотопливных котлах. Ведь инструкция эксплуатации таких приборов по умолчанию предполагает, что теплоноситель нагревается только тогда, когда горит огонь.

    Если вероятность отключения газа, поломки котла – есть, но она низкая, то с дровами дело обстоит совсем иначе – они могут просто напросто прогореть ночью, пока вы спите, и неожиданно потухнуть, если за ними не следить.

    И возникает вопрос – а зачем недосыпать и постоянно «мониторить» такой котел на предмет горит-не горит? Ведь реально можно поставить своими руками теплоаккумуляторы для отопления и спать спокойно – если даже пламя и погаснет, то температура в помещениях все равно останется комфортной за счет подачи теплоносителя из накопителя.

    Обратите внимание!
    Подобные баки можно использовать не только для стандартных магистралей с радиаторами, но и для систем с водяными теплыми полами.
    Ведь на самом деле, образно говоря – насосу без разницы, куда направлять воду – в радиаторы или в трубы.
    А если речь идет о системе с естественной циркуляцией, то все то же самое – вода в теплый пол будет попадать точно так же, как и в радиаторы до тех пор, пока существует разность температур между ними и накопителем.

    Водяной теплый пол

    Получается, что аккумуляторы тепла в системах отопления – это даже не просто желательный элемент, а в самом прямом смысле полезный, незаменимый и удобный прибор.

    Причина:Особенности:
  • Возможность увеличения срока службы главных элементов котла.
  • Этот момент мы уже рассматривали – за счет того, что отопитель не будет эксплуатироваться в режиме выделения избыточной мощности, все его основные узлы прослужат дольше.
  • Возможность поддержания стабильного микроклимата в помещении.
  • В данном случае имеется в виду то, что не будет никаких резких перепадов температур из-за внезапной или запланированной остановки работы котла.
  • Увеличивается показатель КПД всей системы в целом.
  • Тут все просто – ведь получается, что теплотворная энергия расходуется по-настоящему эффективно, а значит затраты на энергоноситель, топливо реально оптимизируются. Проще говоря – зря газ, дрова, электричество– вы не тратите.

    Давайте подведем итоги статьи.

    Получается, что теплоаккумулирующее отопление действительно стоит организовать по причинам, рассмотренным в статье. И при всех этих преимуществах – цена накопителей очень доступная! Так что тут и думать нечего – такая покупка однозначно целесообразна и выгодна.

    На этом закончим обзор. Если же вам захочется дополнительной информации по этой теме, то обратите свое внимание на видео, опубликованное в данной статье.

    Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен

    Твердотопливный котел с теплоаккумулятором

    Теплое, уютное и красивое жилище — мечта каждого владельца частного дома. Отопление в нем играет не последнюю роль. Поэтому выбор надежного, удобного в использовании и с оптимальной ценой отопительного прибора — очень важная задача.

    В настоящее время, когда цены на газ, его установку, подключение и обслуживание все время увеличиваются, многие обращают свое внимание на котлы на твердом топливе. Тем более что с приобретением топлива пока, по крайней мере, проблем нет. И наша промышленность радует большим выбором современных усовершенствованных твердотопливных котлов с теплоаккумулятором : пиролизных и пеллетных.

    Что такое теплоаккумулятор

    Но при эксплуатации агрегата на твердом топливе придется столкнуться с проблемой неоднородности получения тепловой энергии. Пока котел работает — дома тепло или даже жарко. Закончилось топливо – в доме становится холодно. Половина полученного тепла уходит в атмосферу, да и подкладывать дрова приходится часто. Поэтому задумались о том, чтобы сохранять избыточное тепло, а потом потихоньку отдавать его в систему отопления.

    Эту проблему и решают, когда начинают эксплуатировать твердотопливный котел с теплоаккумулятором.

    В странах Европы запрещено применение агрегатов тепловой энергии без буферной емкости, чтобы не было выбросов угарного газа в атмосферу.

    Теплоаккумулятор — это емкость, чаще всего круглая цилиндрическая, наполненная водой, в зависимости от предназначения бывает разных модификаций.

    В производственный вариант входят:

    • основной корпус, который изготавливается из различных сплавов стали или из нержавейки;
    • слой изоляции из базальтовой или минеральной ваты или пенополиуретана толщиной не менее 50 мм;
    • наружная обшивка изготавливается или из окрашенного тонкого листового металла, или из чехла из полимерного материала;
    • в основную емкость врезают патрубки для подвода и отвода теплоносителя;
    • в более дорогих моделях внутри устанавливают змеевик для подогрева воды;
    • термометр и манометр служат для контроля за температурой и давлением.

    Иногда в тепловой аккумулятор встраивают блок электрических тенов с датчиками и подсоединяют солнечные батареи — это создает дополнительный комфорт при его использовании.

    Цены на эти варианты высокие, поэтому народные умельцы чаще всего изготавливают буферные емкости своими руками.

    Для чего нужен

    Спектр применения аккумулятора тепловой энергии очень широк и определяется согласно модификации и применяемого вместе с ним оборудования.

    Самое главное его предназначение:

    • накопить как можно больше тепла, а потом, когда закончится топливо в основном теплогенераторе, отдать его в систему отопления;
    • предотвращать резкие перепады температуры в системе, тем самым не допускать появления конденсата в котле.

    Более современные и дорогие позволяют создать больший комфорт и больше возможностей:

    • горячее водоснабжение в доме;
    • использовать его вместо электрокотла, если установить в него электрические нагреватели.

    Принцип работы

    Перед первым использованием рекомендуется изучить схему работы котла и емкости.

    Система работает так:

    1. Затопили котел.
    2. Нагретая вода попадает в теплогенератор, как бы заряжает его.
    3. Циркуляционный насос, установленный за емкостью, по трубопроводу, вмонтированному в верхнюю ее часть, доставляет теплоноситель к трубам отопления.
    4. Возвращаясь, остывшая вода поступает в нижнюю часть теплогенератора.
    5. Затем она поступает в котел.
    6. Закончилось топливо — потух котел.
    7. В работу вступает теплогенератор: при помощи циркуляционного насоса из верхней горячей зоны постепенно разносит сохраненное тепло по трубам и радиаторам.

    Второй насос снабжают комнатным датчиком температуры, который при необходимости может отключить его, если температура превысит установленную для него температуру. Тогда котел будет нагревать только теплоаккумулятор. При понижении температуры воздуха в комнатах, включается насос, и вода снова будет нагревать батареи.

    Преимущества использования

    Применение аккумулятора тепловой энергии позволяет хозяину домовладения удовлетворить все его запросы.

    • тепловой агрегат используется на полную мощность, происходит почти полное сгорание топлива;
    • следствие этого: высокий кпд (коэффициент полезного действия) — при наименьшем количестве сгораемого топлива получаем больше калорий тепла;
    • экономия на приобретении топлива;
    • не происходит резких скачков температуры, оборудование не подвергается коррозии, поэтому дольше служит;
    • удобное использование, так как разовой загрузки топлива хватает на большой промежуток времени — не нужно подниматься среди ночи и подбрасывать топливо в котел;
    • в доме комфортная обстановка, так как нет резких колебаний температур, а датчики температур могут контролировать климат в каждой комнате и отключать и выключать насос отопления по мере необходимости;
    • снабжение горячей водой;
    • при подключении ТЭНа — использовать вместо электрокотла;
    • возможность подключения нескольких независимых друг от друга контуров: для отопления, для горячей воды и для других нужд;
    • возможность подключения солнечных батарей.

    Недостатки

    У связки теплового нагревателя с тепловым накопителем недостатки, конечно, есть, но со временем покупатель поймет, что вложенные средства были потрачены не зря.

    1. Самым значительным недостатком является высокая цена теплоаккумулятора, поэтому народные умельцы очень часто изготавливают их своими руками. При достаточном мастерстве и определенной сноровке сделать это не очень трудно.
    2. Второй проблемой, с которой сталкивается владелец частного дома, является то, что необходимо проектировать котельную с учетом размера емкости, а она немаленькая. Минимальный размер теплового аккумулятора: 1 метр в высоту и диаметр 600 мм, а для двухэтажного дома он будет еще больше.
    3. При покупке котла следует принимать во внимание, что мощность его должна рассчитываться не только по площади отапливаемого помещения, но и по емкости теплового генератора: то есть почти в 2 раза мощнее нужно покупать агрегат для отопления.

    Когда нужно ставить

    Теплогенератор — это дорогое удовольствие.

    Поэтому его устанавливают в случае:

    • когда имеется большая площадь дома;
    • большой расход горячей воды;
    • когда применяют несколько видов отопителей: газовая установка, или электрокотел, или солнечные батареи, которые входят в моду в последнее время.

    Отопители комбинируют, выбирают, что и в какое время лучше использовать.

    • днем — солнечные батареи, вечером — котел;
    • днем — твердотопливный котел, ночью — газ.

    Цены на твердотопливные котлы

    Расчет теплоаккумулятора

    Чтобы правильно рассчитать необходимую емкость теплоаккумулятора лучше всего обратиться к опытному специалисту. Но в то же время есть методики для расчета, по которым можно приблизительно рассчитать емкость буферного устройства, чтобы как-то сориентироваться, какой по мощности приобретать котел, и определиться с расположением теплового накопителя и размерами котельной.

    Есть два метода расчета:

    • простой, основанный на практике специалистов;
    • по формуле.

    Исходя из многолетнего приобретенного опыта, специалисты пришли к мнению, что на 1 кВт мощности котла необходимо 25-50 литров объема теплогенератора. Истина находится где-то посередине. Поставить меньшего объема накопитель, котел будет работать с меньшим КПД, если возьмешь большего объема — дома будет холодно, так как теплонагреватель будет только аккумулировать тепло, а в системе будет его не хватать.

    По формуле емкость рассчитывается так: Q = mc (T2-T1), где:

    • Q — количество накопленного тепла,
    • m — объем воды в емкости,
    • c — удельная теплоемкость, равная 4200 Дж/(кг·К) ,
    • Т2 и Т1 — показатели температур воды на входе и обратке.

    Нюансы монтажа

    Тепловые накопители бывают разной величины и различных конструкций.

    Но при монтаже для всех категорий необходимо соблюдать они и те же требования:

    • категорически запрещаются сварные соединения при монтаже теплоаккумулятора;
    • монтаж осуществляется только муфтами с резьбой или фланцами;
    • необходимо снабдить запорной арматурой все подходящие трубопроводы;
    • на всех входящих и выходящих контурах установить термодатчики;
    • подключить в систему дренажный датчик;
    • «грязевики» — фильтры грубой очистки установить на всех входах в теплогенератор;
    • иногда в комплектацию теплового накопителя не входит автоматический воздухоотводчик, обязательно приобрести его и установить в верхнем выходном контуре;
    • группу безопасности рекомендуется устанавливать вблизи аккумулирующей емкости;
    • размещать аккумулятор тепла необходимо только в отапливаемом помещении во избежание замерзания теплоносителя;
    • устанавливать теплоагрегат рекомендуется на специальный фундамент;
    • для соблюдения техники безопасности размещать его так, чтобы был свободный доступ ко всем входящим и выходящим контурам.

    Схемы подключения к твердотопливному котлу

    Рассмотрим различные методы подключения аккумулирующей емкости.

    Самая простая и дешевая в изготовлении и эксплуатации схема состоит из:

    • агрегата нагревания;
    • простого трубопровода;
    • обыкновенной буферной емкости;
    • циркуляционных насосов для перемещения теплоносителя от нагревателя к потребителям тепла.

    Давление во всей системе одинаковое. Такая схема подойдет для небольших домовладений.

    Более рациональное использование накопленной тепловой энергии достигается при добавлении в схему отопления смесительного блока, который состоит из перемычки, которая соединяет подающий и возвратный трубопроводы и трехходового смесительного клапана с термоголовкой.

    В данной системе имеется возможность контролировать и регулировать температуру теплоносителя, при этом «зарядки теплогенератора» хватает на более длительный срок.

    Для снабжения жилого дома горячей водой применяют тепловые агрегаты более сложной конструкции.

    В такие устройства входят:

    • теплообменник, состоящий из спиралевидных трубочек из нержавеющей или гофрированной стали;
    • бак для нагрева воды;
    • магниевый анод, препятствующий образованию накипи на внутренних стенках бака, который периодически необходимо менять;
    • тепловые электронагревательные тены;
    • термометры — датчики воды.

    В этом случае подающий трубопровод подсоединяют к накопителю тепла в нижнюю точку, а выход монтируют вверху.

    Ранее были приведены схематические примеры отоплений.

    Рассмотрим более подробно принцип работы системы отопления и ее состав:

    1. Отопитель — котел твердотопливный.
    2. Группа безопасности сразу над котлом, которая следит за температурой и давлением теплоносителя в системе.
    3. Малый круг отопления состоит из перемычки, соединяющей подающий трубопровод и обратку, трехходового клапана, циркуляционного насоса и расширительного бака. Роль малого круга: защита теплогенератора от холодного теплоносителя и предотвращения появления конденсата в котле. В начале работы теплогенератора вода по трубам идет частично в теплогенератор и по малому кругу. Теплоноситель нагревается до 60 градусов, начинает работать клапан: он потихоньку открывается и холодная вода из обратки начинается смешиваться с горячей водой из малого контура. Как только температура достигает 60 градусов, клапан полностью перекрывает малый круг и теплоноситель идет полностью через теплогенератор.
    4. Расширительный бачок забирает излишки давления из системы, а при необходимости — сбрасывает его в нее обратно.
    5. За малым контуром подающий трубопровод подсоединяют в верхней точке теплогенератора, а обратка подсоединяется в нижнюю точку.
    6. После бака на подающем трубопроводе снова ставят трехходовой датчик с комнатным измерителем температуры и циркуляционный насос.
    7. Далее размещаются радиаторы отоплений остальных помещений.

    Схема подключения к электрокотлу

    Если в домовладении установлен электрический счетчик с двухфазным тарифом «день-ночь», то можно применять в качестве основного источника отопления электрокотел в тандеме с теплоаккумулятором. Только работать он будет ночью, нагревая всю систему и «заряжая» тепловую емкость до температуры 90 градусов. А днем тепловой источник начинает отдавать тепло в систему отопления. При помощи циркуляционного насоса и датчиков температур можно добиться равномерного распределения тепла по разным помещениям.

    Еще один вариант применения электричества встречается при эксплуатации теплового аккумулятора: в него встраивают специальные тепловые электрические нагреватели.

    Они применяются для дополнительного подогрева аккумулятора в ночное время или когда нет большой необходимости растапливать основной источник тепла. Если в конструкции ТЭНа нет термодатчика, необходимо его обязательно приобрести и установить.

    В данной статье приведены основные аспекты устройства систем отопления, но при расчете и установке, если не доверяете своему умению и мастерству, обратитесь к опытным специалистам, чтобы впоследствии не попасть впросак. Все-таки отопление своего жилища — это очень ответственное дело. Отопительные котлы комбинированные дрова электричество читайте у нас на сайте.

    Видео

    В этом видеоролике опытный мастер на примере расскажет и покажет, как правильно сделать обвязку твердотопливного котла и бака-аккумулятора.

    Евгений Афанасьев главный редактор

    Автор публикации 10.12.2018

    Понравилась статья?
    Сохраните, чтобы не потерять!

    Схема установки теплоаккумуляторов

    Кроме системного отопления или электрического есть ряд альтернативных способов для частного дома. Ввиду высокой эффективности и экономичности очень популярными являются твердотопливные котлы или электрокотлы. Однако правильность их работы зависит от корректности установки, обязательным элементом которой служит теплоаккумулятор. Что это такое, зачем он нужен и как его подключить – это главные вопросы, на которые вы должны узнать ответы перед монтажом котла.

    Что такое теплоаккумулятор

    Теплоаккумулятор – это бак, который по-другому еще называется буферной емкостью и служит для накопления теплоэнергии в процесс работы котла. Избыточное тепло, накопленное в теплоаккумуляторе, можно в дальнейшем использовать, даже когда работа основного источника переработки энергии будет приостановлена. Внешне теплоаккумулятор выглядит в виде емкости разного объема – от 20 до 3000 литров. Наиболее популярным является бак в 200 литров. По форме он может быть представлен как в квадратной вариации, так и в цилиндрической. В зависимости от высоты бака размещаются патрубки для подключения.

    Главная цель теплоаккумулятора – это не только сохранить избыточную энергию, вырабатываемую котлом, но и снизить нагрузку на систему отопления. Кроме того, если котел работает на максимальной мощности, то в теплое время года вы можете при помощи буферного бака экономить до 50% энергии, тем самым использовать меньше топлива. А если вы еще установите необходимые датчики температуры, то есть возможность и вовсе автоматизировать всю систему отопления.

    Основное назначение

    Насколько целесообразно тратить дополнительные средства и покупать теплоаккумулятор? Какое его основное предназначение в отопительной системе и что произойдет при его отсутствии? При помощи теплоаккумулятора вы сможете достичь следующих целей:

    • Экономить до 50% затрат во время отопления помещения.
    • Исключить возможность перегрева котла, тем самым продлить его срок службы и наладить работу системы.
    • Исключить недостаточный нагрев помещения или автоматизировать прогрев на определенном уровне температуры.
    • Стабилизировать работу отопительной системы.
    • Максимально сократить периодичность загрузки топлива в котел.
    • Сделать обслуживание котла более удобным.
    • Система отопления станет безопасной.

    Не стоит экономить на установке теплоаккумулятора. Его отсутствие может сказаться не только на работе отопительной системы, но и создавать риск вашей безопасности.

    Важно понимать, что без буферного бака котел будет нуждаться в регулярной чистке и недоиспользовать топливо. Засорение и скопление сажи внутри котла приводит к загрязнению дымохода. Все это через несколько лет работы отразится на эффективности отопления и мощности системы. А благодаря наличию у теплоаккумулятора функции энергосбережения, вы исключаете переработку котла и экономите на ресурсах. Правильный подход к установке отопительной системы обеспечит быструю окупаемость и долгий срок службы.

    Расчет теплоаккумулятора

    Выбор аккумулятора зависит напрямую от количества потребляемой и вырабатываемой теплоэнергии. На практике, перед тем как купить теплоаккумулятор, следует воспользоваться формулой, которая позволяет рассчитать количество энергии.

    Q – это количество полученного тепла;

    m – масса воды, которая находится в емкости,

    c – удельная теплоемкость, это показатель, равный 4200 и измеряется в Дж/(кг*К);

    Т2 и Т1 – исходное и конечное значение температуры в системе отопления.

    Главная цель полученных результатов на основе вышеприведенной формулы – это расчет нужной емкости теплового аккумулятора для котлов автономного отопления, так как на рынке их представлено огромное разнообразие. Если у вас возникли трудности с расчетом или вы сомневаетесь в полученных результатах, тогда лучше воспользоваться помощью специалиста, который не только сможет определить количество необходимой энергии, но и подобрать оптимальный тип буферного бака исходя из параметров вашей системы отопления.

    Способы монтажа

    В зависимости от типа системы отопления будет отличаться способ монтажа теплоаккумулятора. Он может быть подключен к твердотопливному котлу или к электрокотлу.

    К твердотопливному котлу

    Отопление дома твердотопливным котлом подразумевает обязательное наличие теплоаккумулятора. В этом случае он не только забирает на себя излишек переработанной энергии из твердого топлива, но и не позволяет перегреваться котлу, что может привести к взрыву. Наличие буферного бака способствует использованию различных типов энергии, а также позволяет наладить автоматизированный процесс отопления. Неиспользованное тепло может применяться по мере остывания помещения без добавления топлива в котел. Таким образом, смысл подключения котла к теплоаккумулятору очень велик, однако необходимо знать основные элементы системы и принципы установки.

    Монтаж буферной емкости при наличии твердотопливного котла подразумевает подключение и таких обязательных элементов:

    • Циркуляционный насос.
    • Трехходовой термосмесительный клапан.
    • Байпас.
    • Расширенный бак.

    Такой вариант подходит как для открытой, так и закрытой системы отопления, однако считается небезопасным. Поэтому лучше всего отдать предпочтение более сложной схеме монтажа, при которой участвуют дополнительно приборы системы безопасности:

    • Манометр – для контроля давления в системе.
    • Датчик контроля температуры
    • Автоматический воздухоотводчик.
    • Сбросной клапан.

    Очень важно при выборе мощного котла позаботиться о компенсации давления и сохранении нужного температурного режима в системе. Именно такая функция возложена на группу безопасности.

    К электрокотлу

    Если в доме или помещении установлен электрический котел, то зачастую он работает по схеме «день-ночь». Здесь также необходим теплоаккумулятор, однако способ подключения будет отличаться. Во-первых, работать он будет в режиме энергосбережения ночью, когда минимальное количество потребления теплоэнергии, а во-вторых, тепловая система будет доходить до показателей в 90 градусов. Энергия, которая накопилась за ночное время суток, частично будет использоваться днем как для поддержания необходимого количества тепла, так и для общей экономии расхода. Кроме электрокотла, теплоаккумулятора и насосных циркулирующих блоков будут подключаться датчики температур. Так же, как и при твердотопливном котле, они будут выполнять контролирующую функцию в целях безопасности и автоматизации отопительного процесса.

    Кроме вышеописанной схемы существует и альтернативный вариант подключения, где встраиваются дополнительно небольшие электрические нагреватели. На них возложена функция кратковременного подогрева. Причем используются они не тогда, когда не хватает тепла от основного источника, а наоборот, когда нужно на короткое время обогреть помещение и нет необходимости прибегать к запуску целой отопительной системы. Такой вариант обойдется дороже, однако при определенных обстоятельствах помогает сократить расходы.

    Теплоаккумулятор для котлов отопления: принцип работы, плюсы и минусы, целесообразность использования, самодельный аккумулятор

    Современные котлы отопления экономичны, внешне привлекательны и снабжены множеством различных функций.

    Они быстро греют дом и могут регулировать температуру. Однако накапливать тепловую энергию и затем постепенно расходовать её они не могут.

    Для этого нужно дополнительное оборудование – специальный теплоаккумулятор для котлов отопления.

    Принцип работы

    Привычным и понятным для нас примером накопителя тепла может быть кирпичная кладка печи. Она остаётся тёплой ещё долго после того, как горение в топке прекратилось. Суть работы теплоаккумуляторов такая же – избыточная энергия в процессе горения топлива нагревает теплоноситель (чаще всего, воду – жидкость, обладающую высокой теплоёмкостью), а когда котёл прекращает топиться, собранное тепло возвращается в общую систему.

    Теплоаккумулятор (буферная ёмкость или ТА) – это хорошо изолированный герметичный резервуар. Корпус изготавливают из чёрной стали, изолируют – пенополиуретаном, экструдированным пенополистеролом, либо базальтовой ватой.

    Схема горячего водоснабжения с применением теплоаккумулятора для котла отопления

    Обмен жидкостями системы с баком происходит через патрубки (два вверху и два внизу). Горячая вода поступает через верхний патрубок, холодная вода отводится обратно в котёл через нижний патрубок при помощи циркуляционного насоса.

    Насос выгоняет холодную воду из буферной ёмкости, пока она вся не будет заполнена горячей водой. Это происходит потому, что горячая вода имеет удельный вес меньше, чем холодная и остаётся вверху.

    Когда включается насос из обратной магистрали, в теплоаккумулятор начинает поступать холодная вода. Она «выдавливает» горячую воду через верхний патрубок в систему отопления.

    В фабричных агрегатах этим процессом управляет автоматический датчик. Он измеряет t в комнате и по достижении заданных показателей перенаправляет горячую воду либо в ТА, либо в приборы отопления.

    Обвязка котла на твердом топливе

    К тому же модель с завода может быть оснащена альтернативным источником подогрева воды – встроенным ТЭНом, или змеевиком с теплоносителем.

    Как долго теплоаккумулятор сможет обогревать дом, зависит от множества факторов:

    • Температуры воздуха;
    • размеров бака с водой;
    • протяжённости системы отопления и габаритов дома;
    • от того, как сильно протопили помещение и нагрели воду.

    А чтобы подобрать объём бака под габариты дома, нужно учесть, что 1л. воды, остывая на 1 0 С, поднимает температуру 1м 3 воздуха на 4 градуса.

    Целесообразность использования

    Не стоит торопиться с покупкой ТА, ведь в некоторых случаях он может быть абсолютно бесполезен. Нет смысла устанавливать агрегат в следующих случаях:

    • В центральном отоплении.
    • К газовому или твердотопливному котлу с автоматикой.
    • Если отопление нужно на короткое время и быстрое остывание и набор температуры предпочтительнее инерционного.
    • В случае если теплоустановка не только греет помещение, но и подаёт тепло для какого-либо оборудования.
    • При любом котле длительного горения.

    Целесообразно устанавливать ТА:

    • Если имеется твердотопливный котёл, и нет желания постоянно отслеживать его работу и часто топить.
    • Если имеется водяное отопление от электроэнергии, при этом тарифы день/ночь отличаются (можно нагревать систему ночью – а днём работать будет теплоаккумулятор).
    • Чтобы система не закипела, если например, использовалось другое топливо с большим тепловыделением.

    Плюсы и минусы

    Преимущества, которые даёт установка буферной ёмкости:

    • В доме дольше тепло, топить нужно реже;
    • мягкие, плавные колебания температуры;
    • КПД системы – выше, финансовые затраты на топливо – меньше;
    • возможность подключения двух и более котлов, объединяя их в один контур;
    • котлы могут топиться на полную мощность без риска перегрева, значит и дрова выгорают полностью.

    Теплоаккумуляторы можно использовать, чтобы подпитать систему водяного тёплого пола. А с дополнительными конструктивными решениями, теплоаккумулятор может стать ещё и бойлером.

    Принципиальная схема системы отопления с теплоаккумулятором

    Недостатки теплоаккумулятора связаны с его немалыми габаритами:

    • Требует много места, размещения в котельной;
    • Может понадобиться отдельный фундамент.

    Кроме того, теплоаккумулятор для котлов отопления стоит немалых денег. Цена варьируется в зависимости от производителя. Прибор от итальянской фирмы Cordivari ёмкостью 800 л. обойдётся в 55000 руб. Бак на кубометр стоит 67000 руб.

    Болгарский производитель Sunsystem может предложить ТА минимального объёма 300л. за 45000 руб. 500л. будет стоить 60000 руб. а 1000 литровый – 81000 руб. Такие цены побуждают многих домовладельцев браться за сварочный аппарат и делать прибор собственного производства.

    Если в ходе эксплуатации газового котла вы заметили какие-то проблемы или поломки, нужно уметь определять причину неисправности. Котел Ферроли: неисправности прибора, а также диагностика и устранение неполадок.

    Схему отопления двухэтажного частного дома смотрите здесь. Особенности и виды схем отопления.

    Газовые котлы отопления популярны по причине низкой стоимости газа. В этой теме https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/kotly/gazovyj-dlya-otopleniya-chastnogo-doma.html вы узнаете, по каким параметрам выбирать котел и как он должен быть установлен.

    Самодельный аккумулятор тепла

    Для работы понадобится:

    • листовой металл или готовый бак. От 150 литров и более;
    • термодатчик;
    • клапаны;
    • краны;
    • фитинги и прокладки;
    • муфты (полдюйма) – 2шт.;
    • изолятор: минеральная вата, полиуретановый герметик или монтажная пена;
    • финишный материал (фольгированная пленка, например);
    • сварочный аппарат;
    • болгарка;
    • разводной ключ.

    Из листового металла делается герметичный бак. Готовые баки предпочтительнее брать из оцинкованной стали. Очень важно, чтобы все швы были качественными. Ёмкость будет работать с водой, и малейший брак может привести к разгерметизации прибора.

    Толщина стенок бака зависит от давления в системе.

    Врезаются патрубки: два в верхней части корпуса, два в нижней. Патрубки устанавливаются друг напротив друга. В верхней части системы нужно предусмотреть возможность спускать воздух. Для этого в исходящую верхнюю трубу вваривается дополнительный кран.

    В верхней части бака ввариваются две муфты с резьбой. В одну устанавливается термодатчик, в другую – взрывной клапан.

    В самом низу бака устанавливается дренажный кран, чтобы при необходимости можно было слить воду (например, чтобы почистить ёмкость). Размер ¾ дюйма или больше (если сделать слишком маленький – долго придётся ждать, пока сольётся вся жидкость). Можно устанавливать кран не в самом баке, а на выходной трубке.

    Пиролизный котел и самодельный теплоаккумулятор, обвязка котла и работа ГВС

    Теплоизоляция – важнейший этап изготовления теплоаккумулятора. Должен достигаться эффект термоса. Именно способность сохранять тепло жидкости будет играть решающую роль в работе прибора. Можно обмотать ТА минеральной ватой, закрепив её скотчем, или использовать для изолятора герметик или пену монтажную.

    Прибор подключается к системе. Верхние патрубки – к трубам подачи, к нижним – трубы обратки. Подключать можно на фланцах или свинчиваемых соединениях.

    Идеальное место для расположения теплоаккумулятора – непосредственно возле котла.

    Перед пуском в постоянную работу, прибор нужно «погонять» в тестовом режиме.

    Вес конструкции, заполненной водой, может измеряться тоннами, поэтому благоразумно будет подумать об отдельном бетонном основании для ёмкости.

    Теплоаккумулятор в системе может быть очень полезен. Он создаст комфортную стабильную температуру и поможет сэкономить средства. Сделать его самостоятельно тоже вполне реально. Впрочем, если речь идёт о большом доме, для которого нужен теплоаккумулятор больших размеров, специалисты советуют приобретать надёжный заводской прибор.

    Если у вас установлен ИК-обогреватель, но на нем отсутствует автоматика, то терморегулятор для инфракрасного обогревателя – то, что вам может пригодиться. Что из себя представляет теплоаккумулятор и как он работает? Читайте далее.

    О преимуществах коллекторного отопления читайте в этой теме.

    Видео на тему

    Рациональное использование тепла: тепловые аккумуляторы

    Химик Артем Малахо о том, что такое тепловой аккумулятор и как с его помощью уменьшить экологическую нагрузку

    unsplash.com

    В России тепловая энергия используется для систем централизованного отопления, которые в большинстве случаев подразумевают просто сжигание различных видов топлива и превращение их в тепло. При этом затраты на теплоснабжение в нашей стране очень велики и сопоставимы с затратами на электроэнергию. Поэтому одной из важнейших задач является рациональное использование тепла. В России наиболее эффективными системами являются системы одновременной генерации электричества и тепла на тепловых электростанциях. Высокотемпературное тепло, образующееся при сгорании топлива, используется и для отопления, и для получения электричества — КПД этих систем достаточно высок. Естественно, работают они преимущественно зимой, поскольку летом использование полезного тепла минимально. Реализация такой системы возможна при локализации электростанций вблизи больших городов.

    В то же время в стране существует большое количество котельных, которые просто сжигают топливо и снабжают теплом здания и сооружения.

    Решения для избыточного тепла

    При этом существует проблема нерационального использования энергии остаточного тепла, которое образуется как при выработке электроэнергии, так и при сгорании топлива. Такое тепло имеет низкую температуру, его транспортировка и использование затруднены. К сожалению, универсального решения для этого нет, как и для тепла от выхлопных труб автомобилей. Создание эффективных систем преобразования низкопотенциального тепла в электричество могло бы позволить существенно снизить затраты на энергоснабжение, а также нагрузку на окружающую среду. В то же время эффективность существующих термоэлектрических преобразователей недостаточно высока. Другим способом могло бы быть накопление тепла для его использования в необходимое время. Если мы создадим аккумуляторы, способные накапливать тепло летом из воздуха и солнечного света, чтобы использовать его зимой, а зимой накапливать холод, чтобы использовать его летом, то это могло бы существенно сократить затраты на отопление и кондиционирование. К сожалению, эта проблема пока также не решена.

    Существуют различные типы тепловых аккумуляторов, но их эффективность на сегодняшний день невелика. То есть они эффективно справляются с циклами «день — ночь» или циклами на уровне недели, но их эффективность недостаточна для сезонных циклов (зима — лето). Нельзя сказать, что попыток создать такие устройства не было, однако существующие решения имеют большие размеры и требуют существенных вложений.

    Аккумуляторы для тепла

    Пока мне сложно представить, как будет устроен тепловой аккумулятор в прекрасном будущем, но на сегодняшний день подобные устройства работают следующим образом. Некое вещество или материал с высокой теплоемкостью, например вода, нагревается, в результате энергия аккумулируется. Есть материалы, которые мы просто нагреваем, как воду, а есть так называемые материалы с фазовым переходом. Дело в том, что при фазовом переходе — например, при замерзании воды или плавлении парафина в узком диапазоне температур — можно накопить больше энергии, чем при простом нагреве или охлаждении.

    Также существуют аккумуляторы, которые позволяют, например, поглощать или выделять энергию в заданном диапазоне температур за счет реализации химической реакции, а не для одной конкретной температуры. В частности, глауберова соль претерпевает обратимые реакции дегидратации с поглощением тепла (при нагреве) и кристаллизации с его выделением при охлаждении при температуре 35 °C. Модификация состава позволяет проводить эти реакции при температуре около 23 °C — наиболее комфортной температуре для человека, что позволяет стабилизировать температуру при циклах «день — ночь». То тепло, которое мы хотим аккумулировать или утилизировать, обладает низким потенциалом. Чем меньше разница требуемой температуры и температуры теплоносителя, тем ниже потенциал. Чем ниже потенциал, тем тяжелее аккумулировать такую энергию.

    Сейчас область наших научных интересов — это химические аккумуляторы тепла. То есть это попытка преобразовать тепло в химические вещества, которые обладают более высоким потенциалом, чем вода или парафин. Ими могут выступать различные соли, кристаллогидраты, оксиды, неорганические вещества. Они должны быть недорогими, доступными, нетоксичными и невзрывоопасными.

    Процессы в тепловых аккумуляторах

    Естественно, чем более емкий аккумулятор, тем сильнее он подвержен деградации. Скажем, в солевых аккумуляторах возникают различные процессы коагуляции — нарушения исходной структуры, которые ухудшают свойства. Также в этих аккумуляторах есть проблема теплопроводности. То есть они должны не только накапливать энергию, но и уметь эффективно ее отдавать. С другой стороны, так как потенциал проходящих процессов не так велик, как в электрических аккумуляторах, то, конечно, они намного менее подвержены деградации. Они намного устойчивее.

  • Ссылка на основную публикацию
    ×
    ×