Что такое теплоаккумулятор? | Строительный блог
Не все дома имеют возможность топиться газом. Многие строят систему отопления на основании твердого топлива, будь то дрова, уголь или даже пеллеты. А также очень распространены электрические варианты отопления. Но и электричество, и в первую очередь твердотопливные варианты отопления имеют большие минусы – это быстрое остывание и не способность сохранить избыточное тепло. Именно поэтому и были изготовлены теплоаккумуляторы которые призваны сохранить избыточное тепло, которое идет от твердотопливного котла …
Для начала небольшое определение.
Теплоаккумулятор – это устройство, которое способно сохранить избыточное тепло от системы отопления. И отдавать его по мере востребованности.
А теперь простыми словами.
Теплоаккумулятор это достаточно простое устройство. По сути это большая бочка из нержавеющей стали, у которой есть внешняя оболочка утеплителя, с практически нулевой потерей тепла.
Внутри находится незамерзающая жидкость, обычно это антифриз. Также есть несколько специальных нагревательных элементов, которые разогревают эту жидкость.
Такими элементами могут служить — медные трубки, загнутые в змеевик, по которым бежит горячая вода от твердотопливного котла, именно это лишнее тепло и аккумулируется в теплоаккумуляторе. То есть простыми словами, твердотопливный котел разогревает жидкость в медных трубках, а затем эти трубки разогревают жидкость в теплоаккумуляторе.
Также эту жидкость может разогреть и электрический ТЭН который врезан в теплоаккумулятор. Например — ночью когда тариф дешевый (при наличии двухтарифного счетчика) ТЭН разогревает жидкость, а после утром отключается.
Схема в разрезе
Есть и другой теплообменник, который также похож на змеевик и находится внутри теплоаккумулятора. Но этот теплообменник подсоединен к батареям, то есть то тепло которое накопилось в теплоаккумуляторе отдается уже системе отопления, таким образом обогревая дом.
На западе применяются теплоаккумуляторы для обогрева домов от солнца (так называемой «зеленой энергией»). Берут вакуумный солнечный коллектор (он разогревается от солнца до больших температур), от него идет труба к теплообменнику который разогревает жидкость внутри теплоаккумулятора, а дальше это тепло также отдается радиаторам отопления. Все просто.
Объемы теплоаккумуляторов могут быть различными (самый маленький от 100 литров), причем тут чем больше, тем лучше (самые большие могут быть на 10 000 литров). Большой вариант запасет больше тепловой энергии и может отапливать дом в течение нескольких дней.
В любом случае если вы отапливаетесь твердотопливными котлами, то такой аккумулятор позволит вам дольше отапливать помещение (иногда до нескольких дней) и меньше тратить топлива, потому как лишнее тепло будет бережно собираться и храниться до востребованности.
Сейчас небольшое видео по аккумуляторам тепла.
Что установить в доме – электрокотел или электроконвекторы
Если есть намерение оборудовать электроотоплением дом или дачу, то всегда возникнет закономерный вопрос, — что использовать, электрические конвекторы или электрокотел. На первый взгляд ответ находится на поверхности.
Конвекторы проще установить и они обойдутся дешевле чем электрокотел с трубами и радиаторами. Можно рассуждать примерно так: «Стоимость элеткроконвекторов сопоставима со стоимостью радиаторов, а провода дешевле чем трубы, при этом дорогой электрокотел вообще приобретать не нужно».
Но не все так просто, и у отопления электроконвекторами есть достаточные минусы, чтобы от них отказаться в пользу электрического котла.
Обычная система отопления электричеством
Если речь идет о создании нормальной экономичной системы отопления работающей на электричестве, то нужно пользоваться ночным тарифом трехфазного электропитания. Его стоимость – 1,7 руб/кВт, а стоимость обычного электропитания порядка 4,5 руб/кВт.
Чтобы потреблять электроэнергию на отопление в основном ночью устанавливают теплоаккумулятор – буферную емкость, которая заряжается ночью, а днем отдает энергию.
Подробнее о системах отопления с теплоаккумулятором
Систем отопления дома, не подключенного к магистрали с природным газом, чаще всего включает в себя также твердотопливный котел.
Тогда можно обходиться и без недешевой буферной емкости, хоть это и не так удобно. Днем топят дровами, а на ночь включают элеткрокотел.
Как подключить твердотопливный и электрический котел
Электроконвекторы – слишком дорого
Электроконвекторы весьма дорогой способ отопления дома.
Он в разы дороже, чем обустроенная по приведенным рекомендациям система отопления электрокотлом.
Первоначальные затраты на создание системы отопления ни идут в сравнение с дороговизной отопления электричеством.
Если делать обычную систему отопления на основе электричества с подключенным ночным тарифом, то конвектора совершенно не приемлемы.
Но бывает так, что хочется обустроить отопление на скорую руку и как можно дешевле, лишь бы работало. Ведь конвектора достаточно донести и «воткнуть в розетки»…
Опасность электропроводки
Обустройство системы отопления электроконвекторами «на скорую руку» означает, что их нужно закрепить под окнами, а штепсельные вилки воткнуть в ближайшие розетки. Но как известно, чтобы отопить дом нужна соответствующая мощность, к примеру в 8 кВт для небольшого домика. Следовательно, будут установлены 4 или 5шт. 2-киловатных электрообогревателей.
Но рассчитана ли на такую мощность электросеть? Особенно вводящие кабели, (если на дом разрешена мощность порядка 12 кВт).
Старую проводку под новую разрешенную мощность придется переделывать.
К тому же, элеткроконвекторы — это мощные электрические приборы постоянного действия. Они в корне отличаются от электрочайника, у которого мощность тоже 2 кВт.
Но чайник работает 5 мин и затем все время отдыхает. А электроконвектор работает 5 часов подряд или вообще постоянно.
Такая нагрузка на бытовую электросеть обязательно выявит все недочеты ее монтажа, окисления в контактах будут проявляться нагреванием, быстрым развитием явления «плохой контакт», перегревом и возгоранием. При подключении электроконвекторов в обычную плохую розетку возникает опасность пожара.
Отдельное новая разводка электросети по дому
Электроконвекторы необходимо подключать отдельным кабелем к электрощитку, на который выведен ввод соответствующей мощности и установлены защиты на электросеть этих обогревателей – устройства защитного отключения или дифференциальные автоматы.
Таким образом включить в работу много электрообогревающих приборов «на скорую руку» просто не приемлемое решение из-за своей опасности.
Электропроводка должна быть подготовленной соответствующим образом.
Но прокладывать проводники по поверхности стен – не лучшее решение. Следовательно, нужно делать штробы, а это кап. ремонт здания…
Таким образом, если говорить о нормальном подключении мощных отопительных электроприборов, то монтаж электрических проводников с дополнительными защитами выходит не дешевле монтажа трубопроводов.
Перегрев помещения
Мощность электрокотла подбирается по теплопотерям помещения. Температура в комнатах может быть задана с высокой точностью датчиками автоматизации или термоголовками установленными на радиаторах. Условно говоря, излишний нагрев помещения с электрокотлом не происходит.
Другая ситуация с электронагревательными приборами. Обычно они отключаются своими средствами автоматизации, при этом происходит скачкообразный перегрев помещения на 2 градуса. Как правило, пользователи не задают прохладу специально.
Если есть желание экономить и создать прохладную атмосферу, то все равно с электроконвекторами будет происходить перегрев помещения со скачками температуры, с электрокотлом этого не происходит.
Это повлечет перерасход электроэнергии, при большом количестве конвекторов – значительный.
Вопрос автоматизации
Современные электрокотлы имеют возможность управляться отдаленно по СМС-сообщениям. Что весьма удобно. Можно значительно экономить энергоносители, если разогревать дом к приходу и охлаждать его удаленно, когда отопление не нужно.
Управление по таймеру тоже эффективно, но все же не настолько.
Электроконвекторы могут греть только постоянно, их можно выключать, а затем возвращаться в холодное помещение и включать вновь. Это серьезный недостаток
Победить его можно, если электроотопительные приборы подключить к щитку отдельной линией, которую автоматизировать выключателем управляемым автоматикой по СМС-сообщением, типа «умный дом».
В общем чтобы комфортно экономить с электроконвекторами, нужно вложиться в копеечку изначально на их автоматику управления и линии подключения. Это значительно уменьшает их преимущество в стоимости по сравнению с системой электрокотла.
Что в итоге с экономией
Если речь не идет о подключении ночного тарифа и установке твердотопливного котла и (или) буферной емкости, то нужно все равно выбирать, — «электрокотел или электроконвекторы».
И здесь рекомендации сводятся к экономической целесообразности.
Если дом не большой и электроконвекторов 4 шт. (или возможно 5 шт.) и меньше, то скорее всего выгодней окажутся они. Нужно лишь позаботиться о достаточно качественной электропроводке.
Если же отопительных приборов требуется 6 штук и больше, то выгодней становится электрокотел с трубами и радиаторами. Так как небольшой перегрев помещений, характерный для конвекторов, при их большом количестве будет сказываться значительно.
Также невозможность оперативного мобильного управления весьма существенно подорвет экономию на энергоносителях. А монтаж автоматики на конвекторах будет выравнивать их стоимость с электрокотлом.
Как известно перегрев на один градус эквивалентен 5 – 6% перерасхода энергоносителя.
Перегрев на 2 градуса — уже 10 % перерасхода, а это весьма значительно.
Учитывать стоит и наработку на ремонт. Много конвекторов (у которых, в общем-то, небольшой срок службы), — большая вероятность отказов – дорогой ремонт. Замена же тенов в электрокотле – копейки.
В целом же обогрев конвекторами на небольшой даче с современной электропроводкой окажется оптимальным, само собой разумеющимся решением.
Отличное сочетание – с печью. Как можно отапливать небольшую дачу за городом
Для дома, где требуется отопительных приборов 5 шт. и больше, а проживание постоянное, рассматривать электроконвектора не стоит.
Сколько требуется радиаторов в дом, где и как устанавливаются отопительные приборы
Можно ли сохранить тепло в песчаном слое под домом?
Солнечный маховик Дополняя эффективный газовый водонагреватель, солнце обеспечивает более 75% общего тепла и горячей воды в этом доме. Комбинация активного сбора солнечной энергии и пассивного распределения обеспечивает все, кроме исключительных потребностей в горячей воде летом.
Зимнее солнце слишком слабое, чтобы нагреть горячую воду для бытовых нужд, но дает импульс системе отопления. Песок нагревается до 75°F. Изображение предоставлено: Fine Homebuilding
Больше вопросов и ответов в центре внимания
Дэвид Мейланд был заинтригован тем, что прочитал в статье Breaktime в журнале Fine Homebuilding, в которой строитель из Миннесоты обсуждал планы укладки теплоаккумулирующего слоя песка толщиной 4 фута под плитой дома.
Трубки PEX будут отводить тепло, собранное солнечными коллекторами, в изолированный слой песка летом и извлекать его зимой. Хотя песок не является идеальным материалом для такого типа систем, он дешев и с ним легко работать.
Кто-нибудь хочет прокомментировать? — спрашивает Мейланд в недавнем выпуске вопросов и ответов.
Песок — не лучший вариант
Эта идея не нова, пишет J Chesnut. Хотя Честнат много раз слышал, как архитекторы обсуждали это, и, несмотря на опыт плаката FHB, он находит подход с песчаным дном слишком сложным.
«Существует слишком много переменных, которые нельзя смоделировать и проанализировать как систему (насколько я знаю), — говорит Чеснат, — ежедневные погодные условия, теплоемкость кровати, эффективность улавливания солнечного тепла, скорость теплопередачи, расчетная тепловая нагрузка, распределение тепла и т. д.
Учитывая капризы конструкции с песчаной подушкой, дому, вероятно, потребуется резервный источник тепла, способный покрыть всю проектную тепловую нагрузку, избыточная вторая система, которая только увеличивает затраты на строительство.
«Интересная идея, — добавляет советник GBA Мартин Холладей, — но данные не подтверждают эту теорию.
Короче говоря, когда наступает зима, песок недостаточно прогревается, чтобы обеспечить полезное тепло.
«Строительство изолированной песчаной подушки стоит денег, а отдача от инвестиций нулевая или очень низкая. Хранить полезное количество тепла более трех-четырех дней сложно».
«Мы сделали это около 25 лет назад», — пишет Том из American Solartechnics.…
Подпишитесь на бесплатную пробную версию и получите мгновенный доступ к этой статье, а также к полной библиотеке премиальных статей GBA и детали конструкции.
Уже зарегистрированы? Войти
Избранные блоги
Размышления энергетического ботаника Посмотреть больше
Рассмотрение возможности использования энергии в жилых помещениях
Руководство по продукту Посмотреть больше
Спонсор
Спонсор
Система центрального отопления с электрическим аккумулятором
Сделайте выбор в пользу центрального отопления с электрическим аккумулятором и получите финансовую помощь в размере 10 000 долларов США от Hydro‑Québec
Менее известная в Квебеке электрическая тепловая батарея (ETS) — это технология, которая уже несколько лет используется в регионах, где доступно динамическое ценообразование.
До 30 июня 2023 г. компания Hydro-Québec предлагает финансовую помощь в размере 10 000 долларов США клиентам, у которых установлена система центрального отопления ETS.
Вы также можете получить дополнительные 5 000 долларов США, если установите центральный тепловой насос ENERGY STAR ® или другой продукт из списка соответствующих тепловых насосов [PDF 3.08 MB – только на французском языке] в рамках программы «Эффективный тепловой насос» одновременно с вашей системой ETS. (Пожалуйста, не принимайте во внимание финансовую помощь, указанную в этом списке)
Программа Chauffez vert Министерства энергетики и природных ресурсов также предлагает субсидии, которые могут помочь снизить стоимость замены вашей жидкотопливной или пропановой печи. Вы также можете уточнить в своем муниципалитете дополнительные стимулы.
Для кого эта технология?
Центральное отопление с электрическим аккумулированием тепла предназначено для клиентов, желающих заменить свою систему центрального отопления, работающую на топливе, на электрическую, а также для тех, кому необходимо инвестировать в новую систему.
Критерии участия
- Проживание в провинции Квебек, в районах, обслуживаемых сертифицированным установщиком Steffes.
(Список авторизованных установщиков Steffes [PDF 116
- Собственник дома на одну семью (отдельный / двухквартирный / рядный дом) или комплекс, в котором система принудительной вентиляции обслуживает только одну единицу.
- Быть владельцем помещения, в котором будет установлена система
- Наличие системы центрального отопления с принудительной подачей воздуха
- Наличие легкодоступного подвала с бетонным полом
- Быть клиентом тарифа D или DT
- Иметь сообщающийся счетчик
- Наличие учетной записи Customer Space на веб-сайте Hydro-Québec
Что такое система центрального отопления ETS?
Продолжительность : 1 минута 37 секунд.
Изображение электрической системы накопления тепла со следующими компонентами:
- 1 Теплообменник для теплового насоса (опция)
- 2Изоляция
- 3Тепловая масса
- 4 Электрические элементы
- 5Вентилятор
В чем разница между обычными системами отопления?
Когда есть потребность в тепле, система этого типа использует тепло, накопленное в тепловой массе, изготовленной из керамических кирпичей высокой плотности. Эти кирпичи нагреваются до высокой температуры с помощью электрических элементов. Тем не менее, во время пиковых нагрузок система запрограммирована на отключение этих элементов, и дом отапливается, используя только аккумулированное тепло. Результат? В течение этих коротких периодов вы остаетесь уютным и теплым, потребляя гораздо меньше электроэнергии в периоды пиковой нагрузки.
Более того, благодаря динамическому ценообразованию (Rate Flex D) вы можете снизить свои счета за электроэнергию, уменьшив потребление электроэнергии в периоды пикового спроса без какого-либо ущерба для комфорта.