Теплоаккумулятор. Зачем он нужен?

Для того, чтобы правильно и экономично работала автономная обогревательная система, необходимо установить теплоаккумулятор для котлов. Это позволяет значительно сократить затраты не только на топливо, но и становится выгоднее содержать дом.

Комментарии.

Алексей 121 Умница все по теме и грамотно, приятно слушать думающего знающего и уже опытного человека, тому же с золотыми руками и светлой головой.
КРЕДИТ 196 доброго времени суток. трубы большого диаметра ну гдето 89-100 и есть отличный теплоаккумулятор. который уже давно используеться в деревнях нашими предками. после работы печки и без разницы какой печки но мне болбше нравиться кирпичные хотя в доме стоит железная печь, вода нагретая долго отдает тепло. вечером расстопил и только утром нужно топить. спасибо за видео.
Егор 298 А вы полагаете, что для тушения мяса надо продолжать топить котел? Мы в первый раз зарядили жаровню сразу после того, как котел был протоплен. Сгорело все до углей. Там температура порядка 500 градусов — а мы жаровню туда. Теперь умнее. Теперь выжидаем, когда подостынет:))

Принцип работы

Основным недостатком твердотопливных котлов, всегда являлась необходимость постоянного добавления топлива, в том числе и в ночное время. Установка теплоаккумулятора в корне решила эту проблему. Нагретый в котле теплоноситель, проходит через змеевики внутри аккумулирующего бака, тем самым подогревая массу воды, находящуюся в нем.

Если есть дополнительная емкость для ГВС, то находящаяся в ней вода также подогревается.

Когда топливо в топке полностью сгорает и вода в системе охлаждается до определенной температуры, автоматически начинается подмешивание теплоносителя из аккумулятора.

Принцип работы

Это позволяет поддерживать температуру в радиаторах отопления комфортной, до момента розжига котла. Сложные гидравлические системы с аккумулирующими баками, оснащены автоматикой различного типа действия, автоматически выполняющей переключение.

Нередко, можно встретить и использование самодельных устройств, где переключение осуществляется вручную.

Принцип работы таков, что циркулирующая в системе вода и подогреваемая ею в баке, не контактируют напрямую, до момента ввода аккумулятора в работу. Некоторые модели устройств оснащаются электрическим ТЭНом, что позволяет продлить работу отопительной системы при затушенном котле еще дольше.

Функциональное назначение агрегата

Теплоаккумуляторы используются совместно с источниками тепла, функционирующими на любом виде топлива, и призваны решать следующие задачи:

  • буферные емкости для твердотопливных котлов аккумулируют избыток тепловой энергии, вырабатываемой теплогенератором;
  • накапливают теплоту от электрического котла, работающего по ночному тарифу, отдавая ее днем отопительной системе;
  • используются для подогрева воды на хозяйственные нужды;
  • теплоаккумуляторы для отопления параллельно играют роль гидравлического разделителя, если это предусматривает их обвязка.

Твердотопливный котел работает наиболее эффективно в режиме интенсивного горения. В режиме тления его КПД существенно снижается. Но потребителям далеко не всегда нужна вода с температурой 80-90°С, поэтому избыток тепла передается в теплоаккумулятор для твердотопливного котла. Когда топливо сгорает и теплоноситель начинает остывать, в работу включается буферная емкость и возвращает полученную энергию системе отопления. Домовладельцу не нужно вставать среди ночи, чтобы подкинуть в топку поленьев.

Функциональное назначение агрегата

При электрическом обогреве хозяева зачастую пользуются системой оплаты, когда ночью энергия стоит в 2-3 раза дешевле, чем днем. За ночь аккумулирующий бак для системы отопления полностью «зарядится» теплом и отдаст его в течение дня. То есть в дневное время, когда тариф на электроэнергию наиболее высокий, электрокотел можно не включать, а это значительная экономия средств.

Агрегат, оснащенный греющим контуром в виде змеевика, может не только действовать как аккумулятор тепла для системы отопления, но и подогревать воду для ГВС. Большинство заводских моделей имеет такой теплообменник, а некоторые снабжаются ТЭНами, обеспечивающими подогрев теплоносителя при его остывании.

Читайте также:  Газовая колонка без дымохода: особенности работы

Бак теплоаккумулятор: функции и внутреннее устройство

Современный бак для накопления тепловой энергии представляет собой достаточно сложный агрегат, который в состоянии выполнять сразу несколько функций. Одновременно он может служить для таких целей.

Бак теплоаккумулятор: функции и внутреннее устройство
  1. Накопление нагретой котлом воды и последующая ее отдача по требованию системы отопления.
  2. Защита котельного оборудования от перегрева.
  3. Объединение в один контур нескольких источников тепла (к нему одновременно можно подсоединить от двух и более котлов – все зависит от модели бака).
  4. Увеличение КПД системы до максимума. При повышенных температурных режимах работы системы экономятся энергоресурсы – снижается количество загружаемого в котел топлива.
  5. Стабилизация температурного режима во всем доме.
  6. Обеспечение дома горячей водой.
Бак теплоаккумулятор: функции и внутреннее устройство

Для решения вот таких задач и придумали инженеры устройство под названием «теплоаккумулятор для котла». Как он устроен? Начнем с того, что это устройство представляет собой огромную бочку объемом от 350 до 3500л, и использовать его можно с одинаковым успехом как в открытых, так и в закрытых отопительных системах. Внутрь этого огромного и капитально утепленного бака помещено несколько змеевиков, которые подключаются к различным нагревательным приборам – как вы уже поняли, именно эти змеевики нагревают воду в баке. Впоследствии, когда котел отключается, через эти же змеевики осуществляется и отбор тепла для нагрева воды в системе отопления. Мало того, нагретая вода также отдает тепло змеевику, который отвечает за снабжение дома горячей водой. Существует и другая схема устройства теплоаккумулятора – в более простых моделях теплоноситель, нагретый котлом, попадает непосредственно в бак, в котором процесс подпитки системы осуществляется благодаря естественной конвекции воды. А с помощью змеевиков или, как их еще называют, теплообменников, с теплоаккумулятора забирают тепло для горячего водоснабжения и с их же помощью подключаются дополнительные источники тепла.

Бак теплоаккумулятор: функции и внутреннее устройство

Когда аккумулятор тепла будет лишним

Бывает так, что для систем отопления наоборот требуется быстрый набор температуры и ее снижение. Так, повышенное количество носителя тепла, накапливающееся в аккумуляционной емкости, будет мешать быстро нагреваться и остывать, а также точно регулировать температуру. Такие случаи:

  • Когда отопление нужно лишь в короткое время и перерасход топлива не нужен. К примеру, котельная функционирует на обогрев сушилки, применяемой только временами. Поэтому нет особой необходимости греть пустое помещение тем теплом, которое накопилось и ставить такое устройство, как система отопления с теплоаккумулятором.
  • Когда кроме отопления теплоустановка применяется еще и в качестве поставщика тепла для некоего технологического оборудования, и нужна быстрая и точная смена температуры – здесь повышенная инерция будет мешать.

Подбор бака-аккумулятора

Основным критерием при выборе данного элемента СО является его объем.

  • Расчет теплоаккумулятора для твердотопливного котла зависит от мощности котельной установки. В точный расчет входят данные о максимальной загрузке топливной камеры конкретной модели котла; теплопотери в СО и прочие данные. Из-за специфики расчетов их необходимо заказывать в специализированной организации.

    Совет: Можно воспользоваться упрощенной методикой, где на 1кВт мощности котельной установки требуется 25 литров объема бака-аккумулятора.

  • Следующее, на что следует обращать внимание при подборе данного устройства – это на давление в системе.

    Совет: если давление в СО не превышает 3 Бара, то приобретайте аккумуляторы тепловой энергии стандартной конструкции. Если давление в системе колеблется в пределах 3-8 Бар, то необходимо обращать внимание на устройства, оснащенные сферическими (тороидальными) крышками.

  • Всегда обращайте внимание на материал, из которого сделан бак. Чаще всего – это углеродистая сталь. Более дорогие (и коррозийно-устойчивые) делают из нержавеющей стали.

В качестве заключения: В сети масса материала, когда обычный человек сам сделал и установил теплоаккумулятор. Действительно, если в вашем распоряжении есть сварочный аппарат, необходимый материал, а также «прямые руки», то проблем нет. Единственное, что нужно понимать: разгерметизация аккумулирующего бака (вследствие коррозии или некачественных сварочных работ) приведет к выходу из строя всей системы отопления и к огромным финансовым затратам на восстановление внешнего вида помещения после протечки теплоносителя.

Когда необходим теплоаккумулятор

Тепловой аккумулятор применим к разным типам котлов. В основном, его используют в гелиосистеме, с твердотопливными и электрокотлами. Система с коллекторами позволяет применять ежедневно энергию солнца в быту. Если не использовать тепловой аккумулятор, то комплекс не будет полноценно работать, потому что энергия от солнца поступает неравномерно.

Накопители используют в отопительных системах с котлами на твёрдом топливе. Буферное устройство позволяет обеспечить теплом в момент перехода агрегата в пассивный режим. Бак должен быть большого размера, чтобы накопить значительный объём тепла, а затем его использовать рационально.

Когда необходим теплоаккумулятор

При работе с электрическим оборудованием бак необходимо размещать в непосредственной близости с котлом. Стоит отметить, что такой вариант отопления занимает много места, для него требуется отдельное помещение и он очень затратный – может окупиться только через 2-5 лет.

Сократить значительные расходы на электроэнергию можно если буферная ёмкость имеет хорошую вместительность, используя оборудование в ночное время или в выходные.

Схема подключения

В самом простом случае теплоаккумулятор включается последовательно между котлом и контуром отопления. Между ТА и котлом устанавливается циркуляционный насос, чтобы горячая вода поступала в верхнюю часть ТА, выталкивая холодную воду с нижней части в котел. Между ТА и контуром отопления устанавливается циркуляционный насос для забора горячей воды из верхней части и транспортировки к радиаторам.

Однако при этом существенно поднимается общая теплоемкость системы, и при начальном запуске отопления придется ждать, пока не нагреется весь объем ТА, прежде чем тепло дойдет до радиаторов.

Еще один вариант включения – параллельно котлу отопления. Данный вариант хорошо показывает себя в сочетании с гравитационной системой отопления. Верхний отвод теплоаккумулятора подсоединяется к самой верхней точке раздатки, а в нижнем точк – к котлу.

Из преимуществ только простота подключения и минимум используемых элементов.

Схема включения с подмешиванием

Лучше всего использовать схему включения с подмешиванием или гидроразвязкой. Используются трехходовые клапаны с термостатом. Теплоаккумулятор при этом устанавливается как отдельный элемент системы, параллельно контуру отопления.

Основная часть автоматики устанавливается на подающем трубопроводе: трехходовой клапан, термостаты, группа безопасности и т.д. По умолчанию трехходовой клапан направляет теплоноситель от котла к радиаторам, пока температура в помещении не достигнет требуемой отметки.

Схема подключения с подмешиванием

Как только необходимости в активном обогреве нет, клапан переводит часть теплоносителя от котла к теплоаккумулятору, сбрасывая лишнее тепло.

При достижении максимальной температуры воды в ТА и целевой температуры в радиаторах, срабатывает датчик, установленный в котле по перегреву, и он отключается. Пока же требуется обогрев или не прогрет теплоаккумулятор, работа котла продолжается.

Если по каким-то причинам котел перестал выдавать номинальную мощность или полностью выключился при снижении температуры на подающей линии, вода из теплоаккумулятора подмешивается в контур отопления, восполняя теплопотери системы.

Использовать можно несколько трехходовых клапанов на раздаче и на обратке и группу термостатов. Как вариант, в продаже имеются готовые сборки для подключения теплоаккумуляторов – блок автоматического подмешивания, например LADDOMAT.

Схемы подключения

Способов обвязки котла твердотопливного с теплоаккумулятором и системой отопления существует немало. Но все они производные от базовой схемы, изображенной ниже. С ее помощью легко разобраться, как эти агрегаты работают в паре, а после все смонтировать своими руками.

Читайте также:  Воздушный солнечный коллектор — самостоятельный монтаж

Источник тепла, работающий на твердом топливе, имеет традиционный котловой контур со смесительным узлом, чья задача – не допустить подачу холодного теплоносителя в котел. Затем подающий и обратный трубопроводы подключены к буферной емкости, соответственно, сверху и снизу. Таким же образом к теплоаккумулятору присоединяется система отопления, тоже оснащенная узлом смешивания. Его цель – поддерживать в системе требуемую температуру воды, подмешивая часть горячего теплоносителя при необходимости.

Важный момент. Фактическая производительность циркуляционного насоса котлового контура должна быть немного выше, чем у насосного агрегата отопительной сети. Соблюдение этого условия позволит потокам внутри теплоаккумулятора двигаться в правильном направлении (показаны на схеме белыми стрелками).

Схемы подключения

На самом деле сетевой насос будет мощнее котлового и вот почему. Сопротивление сети трубопроводов и радиаторов выше, нежели 3—5 м трубы от твердотопливного котла до теплоаккумулятора. Более высокая мощность и напор нужны агрегату, чтобы преодолеть это сопротивление. Поэтому более слабый насос котлового контура сможет обеспечить больший расход, надо только верно настроить оба агрегата. Есть 2 варианта решения вопроса:

  1. При использовании 3-скоростных насосов можно настроить их производительность переключением скоростей.
  2. Поставить на входе обратки из системы в буферную емкость балансировочный вентиль, которым и производить регулировку.

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

Альтернативная схема

Вкратце суть такова: благодаря Т-образному вводу сверху бака происходит одновременный нагрев радиаторов и «зарядка» термоаккумулятора, сделанного своими руками. Насосом котлового контура управляет накладной датчик на подающей магистрали, включая агрегат по достижении в нем температуры 60 °С. Циркуляция в сети зависит от комнатного термостата, с которым связан сетевой насос.

Схемы подключения

Примечание. Предложенная схема обвязки проверена ее создателем на собственном опыте. Все подробности ее монтажа и эксплуатации описаны автором на форуме

Как подключить?

Все работы связанные с внесением изменений в схему теплоснабжения следует проводить в летнее время при отключенном оборудовании и слитом теплоносителе.

Этапы установки

  1. Подготовка системы, слив теплоносителя.
  2. Определение места врезки.
  3. Приваривание отводов к отходящему от котла трубопроводу.
  4. Нарезание резьбы и установка запорной арматуры.
  5. Приваривание обводного трубопровода котла.
  6. Подключение аккумулятора.
Как подключить?

Особенности установки и схема подключения

В своем доме можно использовать самую простую гравитационную схему, если отапливаемая площадь небольшая. Аккумулятор в таком случае устанавливается на уроне котла или ниже. Таким образом, циркуляционный насос не понадобится, так как источник тепла находится внизу и соответственно теплые слои всегда будут стремиться вверх.

Необходимо помнить что чем дальше от котла находится устройство, тем больший участок трубопровода придется проложить, а это лишние потери тепла. Аккумулятор включается параллельно уходящему их котла трубопроводу. Это делается для того чтобы можно было вывести его из работы. Для этого же в трубопровод врезается вентиль.

Одновременно, от приходящего трубопровода делается отвод с врезкой вентиля на аккумулятор. Таким образом можно будет произвести переключение потока воды с котла на резервуар, тем самым снизив гидравлическое сопротивление цепи и не обогревая остывающий котел. Перед растопкой котла следует провести обратное переключение.

Практические советы

Как подключить?
  1. Даже при нижней установке аккумулятора рекомендуется оснастить его циркуляционным насосом. Это значительно повысит теплоотдачу и снизит потери тепла через стенки трубопроводов.
  2. При использовании трубопроводов ПВХ, желательно комбинировать их с металлической запорной арматурой, так как это даст возможность всегда произвести ее ремонт.

Эти устройства требуют достаточно больших капитальных затрат, из-за большого количества металла. Вложившись один раз, можно за один-два сезона окупить все затраты, поскольку аккумулятор может выполнять и роль бойлера для ГВС, таким образом не придется тратиться на покупку и монтаж еще одного прибора.