Зміст:
- Розрахунок буферної ємності для котла
- Рекомендації по вибору
- Проста схема включення з підмішуванням
- Схема з гідравлічним поділом
- Переваги і недоліки
Котельні установки на твердому паливі не можуть працювати довгий час без втручання людини, який повинен періодично завантажувати в топку дрова. Якщо цього не зробити, система почне остигати, температура в будинку буде знижуватися. У разі відключення електроенергії при повністю розгорілася топці з’являється небезпека закипання теплоносія в сорочці агрегату і подальше її руйнування. Всі ці проблеми можна вирішити, встановивши теплоакумулятор для котлів опалення. Він також зможе виконувати функцію захисту чавунних установок від розтріскування при різкому перепаді температур мережної води.
Розрахунок буферної ємності для котла
Роль акумулятора тепла в загальній схемі опалення наступна: в процесі роботи котла в штатному режимі накопичувати теплову енергію, а після затухання топки віддавати її радіаторів протягом певного проміжку часу. Конструктивно теплоакумулятор для твердопаливного котла являє собою утеплену ємність для води розрахункової місткості. Вона може встановлюватися як у приміщенні топкової, так і в окремій кімнаті будинку. Ставити такий бак на вулиці не має сенсу, так як вода в ньому буде остигати набагато швидше, ніж усередині будівлі.
Враховуючи наявність вільного місця в будинку, розрахунок теплоаккумулятора для твердопаливного котла на практиці проводиться так: місткість бака приймається співвідношення 25-50 л води на 1 кВт потужності, необхідної для обігріву будинку. Для більш точного розрахунку буферної ємності для котла передбачається, що вода в баку нагріється під час роботи котельної установки до 90 ? С, а після відключення останньої віддасть тепло і охолоне до 50 ?С. Для різниці температур в 40 ?С значення віддається тепла при різних обсягах бака представлені в таблиці.
Навіть якщо в будинку є місце для установки великої ємності, це не завжди має сенс. Слід пам’ятати, що велика кількість води потрібно нагріти, тоді потужність самого котла повинна бути спочатку в 2 рази більше, ніж потрібно для обігріву житла. Занадто маленький бак не буде виконувати своїх функцій, так як не зможе накопичити достатню кількість тепла.
Рекомендації по вибору
На підбір теплоаккумулятора для твердопаливного котла впливає наявність вільного простору в приміщенні. При купівлі великої акумулюючої ємності потрібно буде передбачити пристрій фундаменту, оскільки на звичайні підлоги обладнання зі значною масою ставити не можна. Якщо за розрахунком потрібно бак об’ємом 1 м3, а простору для його установки недостатньо, то можна придбати 2 вироби по 0.5 м3, розташувавши їх у різних місцях.
Ще один момент – наявність в будинку системи ГВП. У тому випадку, коли котел не має власного контуру підігріву води, є можливість придбати тепловий акумулятор з таким контуром. Важливе значення має і величина робочого тиску в системі опалення, яка в житлових будинках традиційно не повинна перевищувати 3 Бар. В окремих випадках тиск досягає 4 Бар, якщо в якості джерела тепла використовується потужний саморобний агрегат. Тоді теплоакумулятор для системи опалення доведеться вибирати спеціального виконання, — з торосферической кришкою.
Деякі заводські акумулятори гарячої води укомплектовані електричним Теном, встановленим у верхній частині бака. Таке технічне рішення не дозволить теплоносію остаточно охолонути після зупинки котла, верхня зона ємності буде підігріватися. Буде діяти подача ВОДИ на господарські потреби.
Проста схема включення з підмішуванням
Акумулюючий пристрій може включатися в систему за різними схемами. Найпростіша обв’язка твердопаливного котла з теплоаккумулятором придатна для роботи з гравітаційними системами подачі теплоносія і буде діяти при відключенні електрики. Для цього бак треба встановити вище радіаторів опалення. Схема включає в себе циркуляційний насос, триходовий термостатичний клапан і зворотний клапан. На початку циклу розігріву вода, спонукувана насосом, проходить по подавального трубопроводу від джерела тепла через триходовий клапан на опалювальні прилади. Це продовжується до тих пір, поки температура подачі не досягне певного значення, наприклад, 60 ?С.
При цій температурі клапан починає підмішувати в систему холодну воду з нижнього патрубка бака, дотримуючись на виході встановлену температуру 60 ?С. Через верхній патрубок, безпосередньо з’єднаний з котлом, в бак почне надходити нагріта вода, акумулятор почне заряджатися. При повному згорянні дров в топці температура в прямій трубі почне знижуватися. Коли вона стане менше 60 ? С, термостат поступово перекривати подачу від джерела тепла і відкривати потік води з бака. Той, у свою чергу, буде поступово наповнюватися холодною водою з котла і в кінці циклу триходовий клапан повернеться в початкове положення.
Зворотний клапан, включений паралельно трехходовому термостату, включається в роботу при зупинці циркуляційного насоса. Тоді котел з теплоаккумулятором стануть працювати напряму, теплоносій піде до приладів опалення безпосередньо з ємності, яка буде поповнюватися водою від джерела тепла. Термостат в цьому випадку не приймає участі в роботі схеми.
Схема з гідравлічним поділом
Інша, більш складна схема підключення передбачає безперебійну подачу електроенергії. Якщо це забезпечити неможливо, то треба передбачити приєднання до мережі через безперебійне джерело живлення. Інший варіант – використання дизельних або бензинових електростанцій. У попередньому випадку підключення теплоаккумулятора до твердопаливний котел було незалежним, тобто система могла працювати окремо від бака. В даній схемі акумулятор виконує роль буферної ємності (гідравлічного роздільник). В первинний контур, по якому циркулює вода при розпаленні котла, вбудований спеціальний блок підмішування (LADDOMAT).
Елементи блоку:
- циркуляційний насос;
- триходовий термостатичний клапан;
- зворотний клапан;
- грязьовик;
- кульові крани;
- прилади контролю температури.
Відмінності від попередньої схеми – всі пристрої зібрані в один блок, і теплоносій йде в бак, а не в систему опалення. Принцип роботи помешивающего вузла залишається незмінним. Така обв’язку котла твердопаливного з теплоаккумулятором дозволяє підключити на виході з ємності скільки завгодно гілок опалення. Наприклад, для живлення радіаторів і підлогової або повітряної системи опалення. При цьому кожна гілка має власний циркуляційний насос. Всі контури розділені гідравлічно, зайве тепло від джерела акумулюється в баку і використовується при необхідності.
Переваги і недоліки
Система опалення з теплоаккумулятором, в якій джерелом тепла служить твердопаливна установка, що має масу достоїнств:
- Підвищення комфортних умов в будинку, оскільки після згоряння палива система опалення продовжує обігрівати будинок гарячою водою з бака. Не потрібно вставати серед ночі і завантажувати порцію дров в топку.
- Наявність ємності захищає від закипання і руйнування водяну сорочку котла. Якщо раптово відключили електрику або термостатичні головки, встановлені на радіаторах, перекрили теплоносій через досягнення потрібної температури, то джерело тепла буде нагрівати воду в баку. За цей час може відновитися подача електрики або буде запущений дизель-генератор.
- Виключена подача холодної води зі зворотного трубопроводу в розпечений чавунний теплообмінник після раптового включення циркуляційного насоса.
- Теплоаккумулятори можуть використовуватися як гідравлічні розподільники в системі опалення (гидрострелки). Це робить роботу всіх гілок схеми незалежними, що дає додаткову економію теплової енергії.
Більш висока вартість монтажу всієї системи і вимоги до розміщення обладнання – це єдині недоліки застосування акумулюючих ємностей. Однак за цими вкладеннями і незручностями підуть мінімальні експлуатаційні витрати в довгостроковій перспективі.