Расчет буферной емкости твердотопливного котла: расчет объема, схема, купить буферную емкость

Как правильно подобрать объем теплоаккумулятора для частного дома?

Чтобы правильно подобрать объём теплового аккумулятора (ТА) в системе с твердотопливным котлом, нужно учесть сразу несколько факторов. В первую очередь ориентируйтесь на площадь отапливаемых помещений. Чем она больше, тем более вместительную буферную ёмкость потребуется установить. Второй важный момент — это качество утепления в конкретном частном доме. Если теплоизоляция здания выполнена плохо, то его тепловые потери могут значительно превышать стандартные показатели. В результате, общие рекомендации по расчёту объёма теплоаккумулятора для отопления могут не подойти.

Расчет объема теплоаккумулятора для дома по площади

Существуют усреднённые показатели объёма буферной ёмкости для дома с хорошим утеплением. Величина указывается в зависимости от площади помещений и лежит в пределах от 35 до 50 литров на 10 м². Так, например, для дома 100 м² потребуется тепловой аккумулятор вместительностью от 350 до 500 литров, а для дома 150 м² нужно будет установить более просторный резервуар объёмом 500-750 литров.

Тут важно сказать про качество утепления. Суммарные теплопотери дома измеряются в зависимости от его площади. По актуальным СНиПам они не должны превышать 50 Вт на 1 м² в среднем за самые холодные 7 дней в году. То есть потери тепла для дома 100 м² составят 5 кВт·час. Достичь этого можно только если в процессе строительства использовались современные теплоизоляционные материалы с правильным расчётом термозащитного слоя.

Для каждого типа ограждающих конструкций, от фундамента до крыши, существуют свои нормы и предписания по использованию тех или иных материалов с определёнными характеристиками теплопроводности. На теплопотери дома влияет также качество установленных стеклопакетов и дверей. Вместе с тем важно понимать, что даже если эти элементы ограждающих конструкций дома обладают высокой теплозащитой, то ошибки, допущенные в процессе установки хороших окон и дверей могут свести на нет все их положительные качества.

Кроме того, в зависимости от погоды за окном, скорость остывания постройки сильно отличается и расход тепловой энергии для поддержания комфортного уровня температуры будет разным. В межсезонье, когда за окном +3° — +5°, небольшая буферная ёмкость вполне способна выполнять свои прямые задачи и резервуар большего объёма просто не требуется. Но зимой, при -25 °С, чтобы не приходилось ночью вставать и идти подбрасывать дрова в топку, лучше иметь теплоаккумулятор из расчёта не менее 50 л на 10 квадратных метров.

 

Видео с нашим специалистом по подбору теплоаккумулятора?

Как лучше выбирать тепловой аккумулятор

Описанная выше технология подбора основана на практическом опыте установки теплоаккумуляторов в теплосистемы десятков частных домов. Разброс в конечном показателе вместительности ёмкости объясняется не одинаковыми потребностями различных систем отопления. Определяющим фактором здесь является то, насколько часто владелец частного дома готов подбрасывать топливо в свой твердотопливный котёл. Если есть необходимость максимально продлить период между закладками дров, то и объём теплового аккумулятора надо брать по верхней рекомендованной границе.

В то же время, не следует размещать слишком просторный резервуар для теплоносителя. Превышение указанного диапазона делает систему отопления слишком инерционной и снижает её эффективность. Всегда учитывайте, что по законам физики любой дополнительный элемент в системе понижает её КПД. Именно по этой причине более выгодно не выходить за пределы 50 л на 10 м² отапливаемой площади.

С другой стороны, установка буферной ёмкости с большим запасом может быть вполне уместной, если вопрос экономии топлива не стоит остро. Чем больше объём теплоносителя в резервуаре, тем больше тепла он способен запасти и тем дольше он будет поддерживать нужную температуру воды в батареях без необходимости запуска котла. Единственное неудобство, которое здесь появится — это скорость прогрева теплоаккумулятора. Если он значительно больше, чем рекомендовано, то для полноценного нагрева теплоносителя до 85-88 °С может понадобится от 2 до 4 закладок топлива.

С другой стороны, избыточную вместительность буферной ёмкости можно скомпенсировать увеличенной мощностью котла. Но тут уже нужно ориентироваться по размеру бюджета, отведённого на организацию системы отопления. Совокупная стоимость производительного теплогенератора на твёрдом топливе и теплового аккумулятора соответствующего объёма может обойтись недешево. Ходить в котельную только один раз в сутки, конечно, удобно, но и два раза в сутки вполне приемлемый интервал, чтобы не переплачивать в полтора — два раза на создании системы отопления.

Оптимальный объем теплоаккумулятора по мощности котла

Если ориентироваться на мощность установленного теплогенератора, то наиболее выгодным решением будет приобретение резервуара, объёмом по 50 литров на каждый кВт мощности котла. Опять же, цифра усреднённая и берётся исходя из наличия хорошего утепления конструкции дома. Например, если стоит вопрос, как рассчитать объем теплоаккумулятора для твердотопливного котла 12 кВт, то оптимальная вместительность ёмкости составит 600 литров.

Такое соотношение позволит закладывать топливо в котёл в среднем два раза в сутки. Важно также, чтобы теплоаккумулятор был правильно подключён. Только соблюдение всех правил монтажа и грамотный расчёт каждого элемента системы отопления даст возможность тепловому аккумулятору эффективно накапливать энергию, произведённую котлом. Ошибки в обвязке твердотопливного теплогенератора способны не только заметно снизить КПД работы теплового аккумулятора, но и вообще свести на нет пользу от него.

Главный вопрос при выборе теплоаккумулятора

Система без теплового аккумулятора — это очень нестабильная и капризная теплосистема. При естественных температурных колебаниях на улице, режим работы котла всё время будет нуждаться в регулировке. Без буферной ёмкости, единственный вариант настройки количества теплоотдачи устройства лежит в ограничении интенсивности горения топлива. Процесс может быть реализован только увеличением или уменьшением тяги, то есть регулировкой подачи и оттока свежего воздуха в камере сжигания.

Такой способ контроля производительности теплогенератора неизбежно приводит к неполноценному сгоранию топлива. Вследствие этого в дымовых газах присутствует повышенное количество смолы и сажи, которые постоянно налипают на стенках котла и дымохода. В итоге эксплуатация такой системы отопления требует постоянного техобслуживания в виде трудоёмкой очистки внутренних поверхностей теплогенератора и дымовых каналов от прочного слоя дёгтя.

Можно ещё долго перечислять недостатки теплосистемы без буферной ёмкости, но лучше сразу сказать, что сейчас включение теплоаккумулятора в систему — это необходимость. И лучший вариант, безусловно, размещать резервуар, подбор объёма которого выполнен по указанным выше нормам. Однако, если бюджет ограничен, то установка ёмкости даже меньшей вместительности всё равно заметно облегчит процесс использования твердотопливного котла.

Чем ближе будет объём теплового аккумулятора к рекомендуемым в статье цифрам, тем реже придётся заниматься докладкой топлива в камеру сгорания. И здесь уже надо смотреть на размеры доступного бюджета. Если есть средства на размещение полноразмерного резервуара — хорошо. Если бюджет ограничен, то вполне уместно будет поставить даже небольшой ТА, так как он всё равно продлит время работы теплосистемы от одной загрузки дров. Кроме того, любой теплоаккумулятор защищает систему отопления от перегрева и от возникновения так называемого теплового удара.

Также обязательно принимайте во внимание вместительность вашей котельной. Специалисты рекомендуют устанавливать котёл и буферную ёмкость в отдельно стоящем помещении вне стен частного дома. Однако, это не всегда возможно и нередко котельная находится непосредственно внутри жилого здания. В этом случае её объём может быть ограничен, и установить туда можно только небольшой резервуар.

Если на момент возникновения вопроса «Как подобрать объём теплоаккумулятора?», в наличии есть достаточное количество средств, то оптимальным решением станет обращение к специалистам. Самостоятельное выполнение требуемых расчётов возможно, но только профессиональный инженер по проектированию теплосистем сможет точно сказать, какая ёмкость более предпочтительна для конкретного частного дома.

Теплоаккумулятор в твердотопливном котле: формула расчета

В Украине газификацией могут похвастать далеко не все регионы. Во многих районах нет газопровода, электроэнергия подается с частыми перебоями. В таких условиях для комфортной обстановки дома оптимальным решением будет установка твердотопливного котла. Это металлическое отопительное устройство, вырабатывающее тепловую энергию за счет сжигания твердых видов топлива. Его эксплуатация отличается от электрических и газовых котлов:

 

1. Все стандартные стальные и чугунные котлы с объемным горением топлива обеспечивают свой паспортный КПД в режиме максимального горения. Так как мощность котла выбирается согласно пиковых теплопотерь, а они припадают лишь на незначительный период отопительного сезона, то имеем ситуацию, когда котел большую часть отопительного сезона работает в режиме неполной мощности. Мощность не рекомендуется снижать меньше, чем на 50-60%, что приводит к перерасходу топлива, засорению топки и дымохода.
2. Необходимость периодической дозагрузки топлива в котел. Большинство стандартных котлов имеют небольшие по объему камеры сгорания, потому закладка топлива (опять же, касается дров) перегорает за 2-3 часа. Каменный уголь перегорает гораздо дольше, однако стоит дороже, поэтому древесина лидирует по популярности.
3. На сегодня большинство систем отопления проектируются закрытыми, с принудительной циркуляцией теплоносителя. Опасность эксплуатации повышается. При перебоях электричества может остановиться циркуляционный насос или закипеть теплоноситель.

 

То есть безопасная, комфортная и экономичная эксплуатация – вот для чего нужен теплоаккумулятор в системе отопления. Буфер или теплоаккумулятор для твердотопливного котла представляет собой не эмалированную металлическую теплоизолированную емкость с присоединительными патрубками контуров отопительной системы и котла.

 

Буферная емкость для твердотопливного котла при максимальной мощности работы аккумулирует тепло, а затем по мере необходимости выпускает его в отопительную систему. 1 и 2 отличия эксплуатации таким образом полностью сглаживаются, поскольку тепло не теряется, и топливо сгорает эффективно. Крайне важно правильно произвести расчет буферной емкости.

 

Сегодня можно увидеть множество методик расчета баков-аккумуляторов. Например, 25 или 50 литров обьема бака на 1 кВт мощности котла. Однако такие расчеты не учитывают ни температурный режим отопительной системы, ни используемое топливо в котлах, а, самое главное, нет определения функции бака — аккумулирование тепла или иные цели.

 

Итак, имеем небольшой жилой дом с отапливаемой площадью 150 кв.м. Расчетные теплопотери 10 кВт ( утепление согласно современным нормам ). Отопление радиаторное, температурный режим 70/50. Имеем стандартный твердотопливный котел — чугунный Demrad Solidmaster 5S с тепловой мощностью на дровах 23 кВт. Объем топки 70 литров, количество загружаемых дров с учетом плотности дубовых дров 600 кг на 1 куб.м. и коэффициента закладки топлива 0,5 составляет: 70 х 0,6 х 0,5 = 21 кг. Теплотворная способность древесины (сухой дуб) с учетом КПД котла составляет 3 кВт на 1 кг. Таким образом разовая закладка топлива выдаст 21х3 = 63 кВт. Закладка топлива сгорит за 63/23 = 2,7 часа, округлим до 3-х часов.

 

При потребности в тепле 10 кВт (пиковые теплопотери) из 23 кВт номинальной мощности 10 кВт передается в систему, а 13 кВт необходимо запасти. За 3 часа работы закладки система потребит 10х3 = 30 кВт, а запасет 13х3 = 39 кВт, которые система будет потреблять после прогорания закладки еще в течении 39/10 = 3,9, то есть почти 4 часа. При использовании теплоаккумулятора закладки топлива хватит на 3+4 = 7 часов непрерывной работы.

 

Чтоб запасти 39 кВт тепла необходимо рассчитать объем бака с учетом температурного режима системы. Температура в теплоаккумуляторе не может превышать +95С, а температура подачи на систему +70С. Имеем запас по температуре 95-70 = 25С.

 

Объем теплоаккумулятора = 39000 Вт/ (1,163х25) = 1334 литра. Данное значение является минимально необходимым. Его можно округлить до 1500 литров.

 

При повышении наружной температуры и соответственно уменьшении потребности в тепле время работы от зарядки теплоаккумулятора увеличивается. Так как при температурах наружного воздуха -22С и 0С значение теплопотерь отличаются в 2 раза, то, соответственно, при околонулевой температуре запаса тепла хватит на 7х2 = 14 часов.

 

При нулевых температурах потребность в тепле составит около 5 м. Тогда бак будет запасать (23-5) х 3 = 54 кВт тепла, которого достаточно для обеспечения теплом в течении 54/5 = 10-11 часов. Увеличивается запасаемая мощность и увеличивается запас температур.

 

Система отопления с буферной емкостью для правильного функционирования требует:

 

1. Расчет количества тепла для запаса мощности в зависимости от длительности работы.
2. Определения температурного графика системы отопления.
3. Определения уровня теплопотерь помещения.

 

Необходимо рассчитать объем буферной емкости, основываясь на этих трех пунктах. Потому что мощность собственно котла подбирается именно под объем буфера, а не под теплопотери. Заряжаться до двукратного запаса мощности буфер при правильной схеме должен за одну-две протопки котла.

 

В нашем случае котел мощностью 23 кВт обеспечит первоначальный нагрев аккумулятора (при комнатной температуре теплоносителя) за (1500х(95-20)х1,163)/23000 = 5,5 часов, то есть почти за 2 протопки. В дальнейшем, во время эксплуатации нижняя температура теплоносителя вряд ли будет опускаться ниже 40С, и потому нагрев бака будет происходить за одну-полторы протопки, что полностью удовлетворяет указанные требования.

 

Таким образом наш котел работает с максимальным КПД на протяжении всего отопительного сезона и обеспечивает вполне комфортные условия эксплуатации со временем работы разовой загрузки котла от 7 до 14 часов. На лицо выполнение тепловым аккумулятором своих функций в полном объеме.

 

Накопительный бак с функцией «буферная емкость» подразумевает, как правило, защиту твердотопливного котла от аварий, связанных с закипанием теплоносителя. Буферная емкость имеет различные варианты монтажа в отопительные системы.

 

Подходящий вариант установки подбирается индивидуально в зависимости от схемы дома и других факторов. Возможно вмонтировать буферную емкость последовательно котел-бак-система отопления как теплоаккумулятор. Также можно подключить котел напрямую к системе отопления, тогда тепло будет накапливаться в буфере через переключающиеся клапаны.

 

Буферы также служат для уменьшения частоты включения и выключения (тактования) горелочного устройства котла.

 

Что касается расчета объема буферных баков, то можно встретить 2 варианта:

 

• Так же, как и с аккумуляторами тепла, определенное количество теплоносителя на 1 кВт мощности котла.
• Формула расчета, которая приводится в документации на многие иностранные котлы:

 

Объем буфера = 15 х Н х Qк х (1-0,3 х (Qп/Qмин), где:

 

Н — время горения котла при номинальной мощности, ч.

Qк — номинальная тепловая мощность котла, кВт.

Qп — теплопотери отапливаемого помещения. кВт

Qмин — минимальная тепловая мощность котла. кВт

 

Пример. Тот же твердотопливный котел Demrad Solidmaster 5S с мощностью на дровах 23 кВт. Время горения закладки 3 часа. Минимальную мощность котла с учетом незначительного диапазона регулировки примем за 20 кВт. Теплопотери помещения 20 кВт, то есть котел подобран аккурат в номинал. Имеем следующий расчет:

 

Объем буфера = 15 х 3 х 23 х (1-0,3 х (20/20)) = 724 литра. Округлим до 750 литров.

 

Формула позволяет рассчитать защиту от закипания, поскольку учитывает мощность котла и длительность горения закладки в максимальном режиме.

 

Рассмотренные примеры дают определение основных параметров выбора необходимого объема бака и объясняют, по каким принципам его рассчитывают. Перед установкой данного типа теплового оборудования следует детально изучить все факторы и условия его эксплуатации.

Буферная емкость и расчеты | ChemTalk

Основные понятия

В этом руководстве вы узнаете, что такое буферная емкость и как ее рассчитать. Мы также предоставим вам пошаговое руководство для примера проблемы.

Темы, освещенные в других статьях

• Что такое буферный раствор?
• Кислотно-основная химия
• Что такое рН? Формула и уравнение pH
• Слабые кислоты и слабые основания

Что такое буферная емкость?

Буферы устойчивы к изменениям рН, но они не непобедимы! Добавьте в буфер достаточное количество кислот или оснований, и его рН резко изменится.

Чтобы понять, почему это происходит, вспомним, что буфер представляет собой слабую кислоту и сопряженное с ней основание (или слабое основание и сопряженную с ним кислоту). Давайте рассмотрим пример одного из таких буферов: уксусная кислота и ее сопряженное основание, ацетат.

CH ₃ COOH _(водн.) ⇄ CH ₃ COO ^– _(водн.) + H ⁺ _{(водный)}

Здесь, когда мы добавляем кислоту в буфер, ацетат будет поглощать добавленные протоны (H+) и образовывать уксусную кислоту, предотвращая концентрацию H+ в растворе и, следовательно, его pH от слишком большого изменения. Точно так же, когда мы добавляем основание в буфер, уксусная кислота будет реагировать с основанием с образованием ацетата и воды, предотвращая увеличение концентрации ОН.

Однако эти уксусные кислоты и ацетаты являются ограниченными ресурсами. Когда мы добавим много кислоты или основания, они израсходуют всю уксусную кислоту и ацетат буфера, что сделает буфер восприимчивым к резким изменениям pH.

Таким образом, буферная емкость — это количество кислоты или основания, которое мы можем добавить в буфер до того, как его рН резко изменится . Чем выше емкость, тем больше кислоты и основания мы можем добавить к нему, прежде чем его pH значительно изменится.

Весь смысл титрования заключается в превышении буферной емкости буфера! Источник: Викисклад.

Общие тенденции буферной емкости

Чем выше концентрация слабой кислоты и сопряженного основания (или слабого основания и сопряженной кислоты) в буфере, тем выше будет его емкость. Например, буфер с [слабой кислотой] = 0,50 М ([ ] обозначает концентрацию) и [конъюгированное основание] = 0,30 М будет иметь более высокую емкость, чем буфер с [слабой кислотой] = 0,050 М и [конъюгированное основание] = 0,030 М.

Если буфер имеет более высокую концентрацию слабой кислоты, чем концентрация сопряженного основания, то он будет иметь более высокую емкость для добавления основания.

Аналогичным образом, если буфер имеет более высокую концентрацию сопряженного основания, чем концентрация слабой кислоты, то он будет иметь более высокую устойчивость к добавленной кислоте. Кровь с соотношением бикарбоната к угольной кислоте 20:1 является отличным примером буфера такого типа.

Как рассчитать буферную емкость?

В более строгом смысле буферная емкость определяется как количество молей кислоты или основания, которое необходимо добавить к 1 литру буфера, чтобы его рН изменился на 1 единицу.

Следовательно, для расчета буферной емкости используем следующую формулу:

• β — буферная емкость (безразмерна)
• n — количество молей кислоты или основания (которые были добавлены в буфер) на литр буфера
• ΔpH – разница между начальным pH буфера и pH буфера после добавления кислоты или основания

Пример Задача о емкости буфера

Задача:

Дано 600 мл натрий-фосфатного буфера с рН 7,39. . Затем мы добавляем к нему 150 мл 0,2 М HCl, что придает буферному раствору новый рН 7,03. Какова емкость нашего фосфатно-натриевого буфера?

Решение:

Сначала найдем n, разделив количество молей HCl, которое мы добавили в буфер, на начальный объем буфера (в литрах, не забудьте!).

Количество молей HCl

Затем, следуя формуле, делим n на изменение рН раствора фосфата натрия.

Таким образом, буферная емкость нашего раствора фосфата натрия составляет 0,14.

Практические задачи

• Какова буферная емкость раствора, рН которого изменяется на 0,5 единицы при добавлении 0,5 моля кислоты к 2 литрам раствора.
• Какой объем 5М монопротонной кислоты необходимо добавить, чтобы изменить рН буферного раствора (концентрация = 0,22) с 6,7 до 6,3.
• Какое количество буферного раствора (концентрация 0,25) изменит рН на 0,73 единицы при добавлении 100 мл 3,2М Н ₂ СО ₄ .
• ЗАДАЧА: Используя нашу статью о таблицах ICE, рассчитайте pH буферного раствора (начальный pH = 7, крепость = 0,1, объем = 1 л), когда 100 мл 1M фосфорной кислоты (H ₃ PO ₄ ) добавлено (pKa1=2,15, pKa2=7,20, pKa3=незначительно).

Дополнительная литература

• Уравнение Гендерсона-Хассельбаха
• Сильные кислоты и основания
• Моноосновные, трипротонные и полипротоновые кислоты

Прочтите этот учебник, чтобы узнать, что такое емкость буфера и как ее рассчитать!

Радиаторы в системах с буфером ⋆ Система REGULUS

Что такое буфер центрального отопления?

В последнее время в отоплении наблюдается тенденция к диверсификации источников тепла в системах отопления. Отопительные системы часто оснащены двумя или более источниками тепла, т.е. газовый котел и твердотопливный котел, газовый котел и камин, электрический котел, камин и солнечные батареи. Пользователи таких систем могут маневрировать источниками тепла в зависимости от изменения эксплуатационных расходов, наличия топлива, времени года, потребности в отоплении по отношению к потребности в горячей воде, возможностей обращения и т. д. Проблемой использования таких сложных систем является их конфигурация.

Независимо от активного в данный момент источника тепла система должна обеспечивать оптимальный тепловой эффект. Эта задача является сложной, поскольку разные источники тепла предъявляют разные требования к системе и ее работе. Котлы центрального отопления часто выбираются с излишком по отношению к средним требованиям. Внешняя расчетная температура для зоны III в Польше составляет -20°С, а среднесуточная температура в отопительный период составляет ок. 3-4 градуса С. это приводит к работе котла ниже оптимальных параметров, что вызывает его ускоренный износ.

Такое устройство, как накопительный (буферный) бак является оптимальным решением для оптимизации работы системы центрального отопления, а также подключения нескольких источников тепла в один поток  

В польском климате с мягкой зимой, при резких перепадах температуры особенно целесообразно использование систем с буферной емкостью. Это обеспечивает более экономичный и комфортный способ поддержания желаемой температуры. Буферный бак заряжается при наличии избыточной энергии в контуре котла/системы центрального отопления и опорожняется при повышенном спросе на тепловую энергию. Время, когда тепло эффективно вырабатывается, отделено от времени, когда оно используется. Тепло используется в точном количестве в момент фактического спроса. Буферный бак, правильно подобранный для данного здания и его нужд, может «заряжаться» от любого источника тепла, работающего на своих оптимальных параметрах. С другой стороны, система отопления извлекает тепло из буферного бака, когда есть потребность в тепле в помещении или в горячей воде 9.0005

Буферный бак является хорошим вариантом, когда :

• вы планируете установить систему отопления/горячего водоснабжения, питаемую от различных источников тепла;
• вы произвели улучшение тепловых характеристик вашего здания без замены источника тепла, у нас есть котел центрального отопления мощностью, превышающей потребность здания в тепле;
• источник тепла – это котел, работающий на твердом топливе, таком как древесина, солома или уголь;
• система оснащена котлом, работающим от электричества – по ночному тарифу.

Использование буферной емкости с твердотопливными котлами (дополнительно выполняет роль гидромуфты) позволяет:

• эксплуатировать котел с максимальной эффективностью;
• использовать трубы меньшего диаметра в системах с твердотопливными котлами;
• свободно используйте трубы типа ALU-PEX в вашей системе центрального отопления «после буферного резервуара»;
• ограничить частоту использования котла;
• время от времени запускайте котел в переходные периоды с полным тепловым комфортом.

В системе центрального отопления буферный бак аккумулирует тепло и его задачей является обеспечение теплом отдельных отопительных приборов в здании. Буферный резервуар может «заряжаться» от различных источников и их комбинаций. Например:

– котел центрального отопления на твердом топливе

– солнечные батареи

– камин

– электрический котел (2-й тариф)

– тепловой насос (например, воздух-вода)

Преимущество буферного бака заключается в том, что он забирает тепло вне зависимости от текущей потребности здания, когда оно наиболее дешевое (от солнечных батарей – днем, от электрокотла – при 2-м тарифе, от теплового насоса – при температуре выше 0 град. С) либо при оптимальных рабочих параметрах источника (от твердотопливного котла – при более выгодной для котла и экономичной высокой производительности, от камина – при его использовании). С теплом, хранящимся в буферном баке, вы можете использовать его, когда в здании возникнет потребность в нем. Время работы между последующими загрузками буферной емкости зависит от ее тепловой емкости и точности сбора от нее тепла. Теплоемкость буферного резервуара зависит от его размера и типа используемого реагента. Она должна соответствовать мощности источников тепла и потребности здания в тепле.

Выбор буферного резервуара
Чтобы система с буферным резервуаром работала с максимальным эффектом, должны быть выполнены несколько условий:

• Система с буферным резервуаром должна быть правильно сконфигурирована и спроектирована.
• Размер буферного бака должен быть правильно подобран для здания и котла.
• Буферный резервуар должен хранить воду максимально возможной температуры.
• Буферный резервуар должен быть хорошо изолирован и размещен в помещении, ограничивающем потери тепла, или таком, в котором тепло, потерянное буферным резервуаром, остается в здании.
• Система центрального отопления должна быть правильно отрегулирована гидравлически.
• Система центрального отопления, питаемая от буферного резервуара, должна быть очень хорошо управляемой (низкая тепловая инерция)
• Используемые в системе радиаторы должны эффективно работать в широком диапазоне температур отопительной воды.

Расположение буферного бака можно определить на основе общих решений, принимая во внимание влияние местоположения бака на потери тепла, аккумулированного через изоляцию. Его объем можно определить по формуле:

VSP = 15 TB * QN [1-0,30 QH/QMIN]

где:

VSP – объем буферной емкости [дм³]

TB – время горения [ч]

QN – номинальная мощность котла выход [кВт]

QH – тепловая нагрузка здания [кВт]

QMIN – минимальная тепловая мощность [кВт]

Для средних условий эксплуатации и средних размеров системы центрального отопления и котла объем буферной емкости должен быть в пределах от 500 до 1500 дм³.

Самый упрощенный выбор определяется по формуле:  VSP = 40 QN

Эффективность системы с буферным баком

Буферный бак в системе центрального отопления является очень удобным и универсальным устройством, которое может эффективно работать с любым источником тепла. Иначе обстоит дело с «разгрузкой» буферной емкости. Важно, чтобы тепло, хранящееся в буферном баке, сохранялось как можно дольше. Большое значение для эффективности системы отопления с накопительным баком имеет соотношение между объемом (инерцией) накопительного бака и объемом (инерцией) системы с радиаторами. Система с малым объемом теплоносителя, оснащенная радиаторами, работающими в высоком диапазоне температур, лучше всего подходит для нужд системы центрального отопления в качестве излучателя тепла, получаемого от буферной емкости. Низкоинерционная система при правильном управлении очень точно собирает и дозирует тепло. В результате одной «зарядки» буферной емкости хватает на длительный период эксплуатации.

При отборе тепла из буферного бака температура теплоносителя снижается. Поэтому системе нужны радиаторы, которые будут эффективно работать при разных параметрах. Этим условиям отвечают радиаторы системы REGULUS®, которые характеризуются очень малым собственным весом, объемом воды (инерционность) и очень большой площадью рассеивания тепла (эффективная работа в большом диапазоне температур подачи).

В свете вышеизложенного оптимальным решением является:

• Подключение нескольких источников тепла: экономичный – солнечные панели, твердотопливный котел, тепловой насос или камин, удобный и практичный – газовый котел, электрический котел
• Хранение полученного таким образом тепла в хорошо изолированном буферном резервуаре (или группе буферных резервуаров)
• Распределение тепла от буферной емкости для нужд центрального отопления через правильно спроектированную, построенную и отрегулированную систему, оснащенную радиаторами, оптимизированными для этой системы
• Дополнительное тепло из буферного бака можно использовать для приготовления горячей воды для бытовых нужд.

REGULUS – НОВЫЙ ВЗГЛЯД НА СИСТЕМУ ЦЕНТРАЛЬНОГО ОТОПЛЕНИЯ

Радиаторная схема с большим общим весом значительно менее экономична в эксплуатации по сравнению с радиаторами с малым весом. Эксперименты и расчеты показывают, что оптимальное расположение следующее:

• котел на твердом топливе (или система источников тепла) +
  буферный бак (баки) система со значительной (переменной в случае нескольких баков) общей массой с функцией производства и аккумулирования выработанного тепла энергия.
• конечный тепловой буфер  здание, аккумулирующее тепло (хорошо изолированное) с его оборудованием, и эти промежуточные буферы.
• Быстрореагирующая система, оснащенная радиаторами с небольшим общим весом – напр. REGULUS®-система  – получение оптимального количества тепла от первой системы и дозирование тепла в помещения в соответствии с их потребностью, т. е. тепловой баланс

Радиаторы Regulus, по сравнению с системой радиаторов с большим весом, достигают своей полной номинальной мощности намного быстрее и с меньшими затратами начального расхода энергии. Они начинают свою эффективную работу гораздо быстрее. Аналогичным образом, при опорожнении буферного бака и понижении температуры воды большим преимуществом радиаторов Regulus является их очень большая поверхность нагрева. Кроме того, материалы – медь и алюминий – являются очень хорошими проводниками тепла и заставляют интенсивно работать всю поверхность радиатора. Как только достигается желаемая пользователем температура, радиаторы быстро прекращают нагрев – без излишней инерции.

Избыточное тепло аккумулируется в хорошо изолированных резервуарах буферной воды, которые нагревают горячую воду для бытовых нужд и, при необходимости, точно дозируют ее для отопления. Поэтому очень важно, чтобы теплопотери из бака были сведены к минимуму, а теплопотери оставались внутри здания.

Чем расширена система отопления, тем заметнее положительный экономический эффект от использования радиаторов Regulus – радиаторов с малым общим весом. Например:
Система, состоящая из 50 радиаторов Regulus – вес системы = радиаторы – 350 кг, вес воды – 35 кг – всего = 385 кг
Система из 50 панельных радиаторов одинаковой мощности – вес системы = радиаторы – 2165 кг, вес воды – 345 кг – всего = 2510 кг
Система из 50 трубчатых радиаторов – старый тип – вес системы = радиаторы – 3750 кг, вес воды – 1000 кг – всего = 4750 кг

Огромная разница тепловой инерции отдельных систем сильно влияет на их эффективность – и эксплуатационные расходы. Точность, обеспечивающая тепловой комфорт, и высокая экономичность в эксплуатации – особенность системы радиаторов с малым весом..

Преимущества системы с буферным баком центрального отопления .

Буферный бак центрального отопления – очень хорошее решение для систем отопления как в новых, так и в модернизируемых зданиях. Он имеет ряд преимуществ, которые, как следствие, повышают комфорт и значительно снижают эксплуатационные расходы.

• Возможность снабжения систем центрального отопления и нагрева воды для бытовых нужд.
• Безопасное и эффективное объединение в единую систему источников тепла с различными рабочими характеристиками (высокоуправляемый современный газовый котел с твердотопливным котлом, который достаточно мягок и работает на разных параметрах).
• Эффективное использование нетрадиционных источников энергии (например, солнечные панели, тепловой насос) наряду с традиционными в отоплении и маневрирование ими в зависимости от погодных условий и потребностей здания.
• Безопасное и эффективное сочетание в единой системе камина с водяной рубашкой (работает в открытой системе) с более практичным газовым или электрическим котлом (работает в закрытой системе).
• Работа котла центрального отопления на оптимальных параметрах, избыточная энергия сохраняется для использования по мере необходимости

Преимущества системы отопления с буферным баком, использующим радиаторы системы REGULUS®

• Отделение оптимизированного сбора тепла от его точного распределения.
• Меньшая частота «зарядки» буферного бака в результате экономичной эксплуатации радиаторов системы REGULUS® (точный отбор тепла из буферного бака).
• Меньшая частота «зарядки» буферной емкости в результате эффективной работы радиаторов системы REGULUS® по мере снижения температуры воды в буферной емкости (большая площадь рассеивания тепла и используемые материалы)
• Возможность «зарядки» буферной емкости низкотемпературными источниками (тепловой насос, солнечные батареи зимой) благодаря эффективной работе радиаторов системы REGULUS® при низких параметрах (большая площадь рассеивания тепла и высокая скорость рассеивания тепла – Cu + Ал).

Радиаторы системы REGULUS® могут успешно устанавливаться в системах центрального отопления, оснащенных буферным баком. В таких системах они проявляют преимущества как очень хорошие и эффективные теплораспределители. Они позволяют максимально использовать аккумулированное в буферной емкости тепло.