Аккумулятор тепла для системы отопления: Тепловые баки аккумуляторы для индивидуального отопления

Содержание

Тепловой аккумулятор для отопления своими руками, схема подключения аккумулятора тепла

Во время обогрева дома нередко случается, что в дневное время суток есть возможность вырабатывать тепло с излишком, а в ночное его не хватает. Бывает и прямо противоположная ситуация, при которой выгоднее пользоваться отоплением ночью. Подобные моменты поможет сгладить тепловой аккумулятор для отопления. Но надо знать, как его правильно подобрать, установить и подключить к системе. Подробную информацию по этой теме вы сможете почерпнуть из данной статьи.

Когда нужен аккумулятор тепла

Этот нехитрый элемент отопительной системы в виде утепленного резервуара с водой рекомендуется устанавливать в таких случаях:

  • для максимально эффективной работы твердотопливного котла;
  • совместно с электрическим генератором тепла, функционирующим по сниженному ночному тарифу.

Для справки. Также существуют водяные аккумуляторы тепла для теплиц, применяемые для сохранения солнечной энергии, полученной в течение дня.

Эксплуатация котлов на твердом топливе имеет свои особенности. Теплогенератор действует с высоким КПД только при работе на максимальных режимах, если перекрывать ему воздух для понижения температуры в топке, то и эффективность работы тоже снижается. Немало забот домовладельцу доставляет и периодичность топки, дрова прогорели – надо загружать новые, делать это среди ночи крайне неудобно. Выход прост: нужен бак-аккумулятор, накапливающий сгенерированное ранее тепло для использования его после прогорания дров в топливнике.

Противоположная ситуация возникает с котлом электрическим, подключенным к сети через многотарифный счетчик. Чтобы сэкономить, нужно получить максимум тепла ночью, когда тариф низкий, а днем электроэнергию не использовать. И здесь тепловой аккумулятор в системе отопления позволит организовать оптимальный график работы источника тепла, выдавая в систему горячую воду, пока теплогенератор бездействует.

Важно. Для совместной работы с тепловым аккумулятором котел должен иметь не менее чем полуторный запас по тепловой мощности. Иначе он не сможет одновременно прогревать воду в отопительной системе и накопительной емкости.

Похожая ситуация с излишками тепла возникает в теплицах, в дневное время их даже проветривают. С целью накопления солнечной энергии для использования ночью можно использовать простейший аккумулятор тепла Лежебока для обогрева грунта. Это черный полимерный рукав, наполненный водой и проложенный прямо по грядке, он не дает грунту остывать в ночное время. Для поглощения большего количества тепла внутри теплицы размещают бочки с водой, окрашенные в черный цвет.

Расчет теплового аккумулятора

Емкость для накопления тепловой энергии можно как приобрести в готовом виде, так и сделать самостоятельно. Но возникает закономерный вопрос: а какой вместительности должен быть резервуар? Ведь маленький бак не даст должного эффекта, а слишком большой влетит в копеечку. Ответ на этот вопрос поможет найти расчет теплового аккумулятора, но сначала надо определить исходные параметры для вычислений:

  • тепловые потери дома или его квадратура;
  • длительность бездействия основного источника тепла.

Определим вместительность аккумулирующей емкости на примере стандартного дома площадью 100 м2, для обогрева которого требуется количество тепла в размере 10 кВт. Предположим, что чистое время простоя котла составляет 6 часов, средняя температура теплоносителя в системе – 60 °С. По логике, в промежуток времени, пока отопительный агрегат бездействует, аккумулятор должен отдавать в систему 10 кВт каждый час, всего выходит 10 х 6 = 60 кВт. Это количество энергии, что следует накопить.

Поскольку температура в баке должна быть как можно выше, для вычислений примем значение 90 °С, на большее бытовые котлы все равно неспособны. Потребная емкость теплового аккумулятора, выраженная в массе воды, рассчитывается так:

  • m = Q / 0.0012 Δt

В этой формуле:

  • Q – количество накапливаемой тепловой энергии, у нас это 60 кВт;
  • 0.0012 кВт / кг ºС – это удельная теплоемкость воды, в более привычных единицах измерения – 4.187 кДж / кг ºС;
  • Δt – разница между максимальной температурой теплоносителя в резервуаре и отопительной системе, ºС.

Итак, водяной аккумулятор должен вмещать 60 / 0.0012 (90 – 60) = 1667 кг воды, по объему это примерно 1.7 м3. Но тут есть один момент: расчет производится при самой низкой температуре на улице, что бывает нечасто, исключая северные регионы. Кроме того, по истечении 6 часов вода в баке остынет только до 60 ºС, значит, при отсутствии холодов аккумулятор можно «разряжать» и дальше, пока температура не упадет до 40 ºС. Отсюда вывод: для дома площадью 100 м2 хватит накопительной емкости объемом 1.5 м3, если котел будет бездействовать 6 часов.

Рекомендации по изготовлению

Из предыдущего раздела следует, что обычной бочкой на 200 л отделаться не удастся, разве только ее вместительность — не менее полкуба. Этого хватит для домика площадью 30 м2, и то ненадолго. Чтобы не тратить время и силы впустую, надо в

С точки зрения размещения в котельной лучше делать емкость прямоугольной формы. Размеры – произвольные, главное, чтобы их произведение равнялось расчетному объему. Идеальный вариант – бак из нержавейки, но подойдет и обычный металл.

Вверху и внизу тепловой аккумулятор, сделанный своими руками, нужно снабдить патрубками для присоединения к системе. Чтобы давлением воды стальные стенки не выпирало наружу, конструкцию необходимо ужесточить ребрами или перемычками.

Бак–аккумулятор нужно хорошенько утеплить, в том числе снизу. Для этой цели подойдет пенопласт плотностью 15—25 кг/м3 либо минеральная вата в плитах не менее 105 кг/м3 плотности. Оптимальная толщина теплоизоляционного слоя – 100 мм. Получившийся аппарат, наполненный теплоносителем, будет иметь приличный вес, так что для его монтажа потребуется фундамент.

Совет. Если требуется емкость для самотечной отопительной системы, то ее следует установить своими руками на металлическую подставку, не забыв утеплить нижнюю часть. Цель – поднять резервуар выше уровня батарей.

Схема подключения

После установки резервуара на место надо его правильно присоединить к сети трубопроводов. Наиболее популярна стандартная схема подключения теплового аккумулятора, показанная на рисунке:

Для ее реализации понадобится 2 циркуляционных насоса и столько же трехходовых клапанов. Насосы обеспечивают циркуляцию в раздельных контурах, а клапаны – необходимую температуру. В котловом контуре она не должна опускаться ниже 55 ºС, дабы избежать появления конденсата в твердотопливном котле, этим и занимается клапан в левой части схемы.

Теплоноситель в трубопроводах отопления нагревается в зависимости от потребности в тепле, а потому подключение теплового аккумулятора с другой стороны осуществляется также через смесительный узел. Клапан может управлять температурой воды в автоматическом режиме, ориентируясь на датчик или с помощью терморегулятора. Одна из схем системы отопления с аккумулятором тепла (буферной емкостью) представлена на видео.

Заключение

Емкость, аккумулирующая тепло, может заметно облегчить жизнь владельцам твердотопливных котлов. Им не придется беспокоиться о загрузке топлива в ночное время, а это большой плюс. Да и сам теплогенератор станет работать в экономичном режиме, развивая наибольший КПД. Что касается котлов электрических, то тут выгода при установке накопителя очевидна.

Аккумулятор тепла для системы отопления вашего дома

Компании, занимающиеся разработкой инжиниринговых систем, последние годы делают упор на развитие альтернативных технологических решений. На первый план выходят концепции и направления, не предусматривающие использование природных ресурсов. По крайней мере специалисты стремятся ориентироваться на минимизацию их потребления. Ощутимую пользу в этом сегменте демонстрирует аккумулятор тепла для системы отопления, который включается в существующий инженерный комплекс в качестве дополнительного оптимизационного компонента.

Общие сведения об аккумуляторах тепла

Существует множество модификаций и разновидностей тепловых аккумуляторов, которые также называются буферными нагревателями. Различны и задачи, которые выполняют такие установки. Как правило, аккумуляторы применяют для повышения эффективности работы основного агрегата, например твердотопливного котла. В этих же случаях целесообразно использовать подобные системы для осуществления контролирующей функции, которая сложно реализуется в процессе обслуживания традиционных котельных в частных домах. Чаще всего для этого используются баки-аккумуляторы тепла, емкость которых достигает 150 л. В промышленной сфере, конечно, могут применяться и установки вместимостью порядка 500 л.

В самом баке предусматриваются элементы, обеспечивающие поддержание необходимой температуры носителя. Сам же материал, из которого выполнен бак, в обязательном порядке сопрягается с пластами изоляторов. Активные компоненты представляют собой ТЭНы и медные трубы. Конфигурация их размещения в баках может отличаться, как и системы управления рабочими параметрами аккумулятора.

Принцип действия

С точки зрения накопителя главной задачей является обеспечение возможности поддержания нужного температурного режима, который задает сам пользователь. По мере работы котла бак получает горячую воду и сохраняет ее до момента остановки функции системы обогрева. Условия для поддержания температурного баланса определяются изоляционными материалами емкости и внутренними нагревательными элементами. Классический аккумулятор тепла для системы отопления, в сущности, напоминает работу бойлера и также интегрируется в циркуляционную систему. То есть, с одной стороны, оборудование подключается к источнику тепла, а с другой – обеспечивает работу непосредственных отопителей, в качестве которых могут выступать радиаторы. Кроме того, систему нередко применяют как полноценный источник горячей воды для бытовых нужд в режиме постоянного потребления.

Функции тепловых аккумуляторов

Как уже отмечалось, агрегаты такого типа могут выполнять разные задачи, требования к которым и определяют критерии выбора той или иной системы. К базовым и главным функциям можно отнести аккумуляцию тепла от генератора и последующую его отдачу. Иными словами, тот же бак собирает, хранит и передает энергию непосредственному обогревающему элементу. В комплексе с твердотопливным котлом к функциям системы можно отнести и защиту от перегрева. Автоматизированные и электронные реле управления малоэффективны в твердотопливных агрегатах. Поэтому практикуется оптимизация работы котла с помощью аккумулятора тепла, который естественным образом собирает излишнюю энергию и возвращает ее в моменты температурных спадов. Электрические, газовые и жидкостные генераторы проще поддаются управлению, но с помощью аккумулятора их можно соединить в единый комплекс и эксплуатировать с минимальными теплопотерями.

Где можно использовать тепловой аккумулятор?

Систему аккумулирования тепла целесообразно использовать в случаях, когда имеющийся отопительный узел не позволяет в достаточном объеме контролировать его работу. Например, твердотопливные котлы неизбежно предусматривают моменты обслуживания, когда их мощности оказываются не загруженными. Для компенсации теплопотерь есть смысл использовать такую систему. Также в работе водяных и электрических отопительных комплексов такое решение себя оправдывает экономически. Современный аккумулятор тепла с автоматическим управлением можно настроить на работу в определенные периоды времени, когда действует наиболее экономный тариф потребления энергоресурса. Так, к примеру, в ночное время система законсервирует определенный объем тепловой энергии, который в течение последующего дня можно будет использовать по любым нуждам.

Где нежелательно использовать теплоаккумуляторы?

Характер работы буферных аккумуляторов рассчитан на обеспечение равномерной теплоотдачи и сглаживание скачков при температурных перепадах. Но такой принцип действия полезен далеко не всегда. Для систем отопления, в которых, наоборот, требуется ускоренный набор или понижение температурного режима, такое дополнение будет излишним. В подобных ситуациях повышение потенциала теплоносителя за счет вспомогательных буферных емкостей будет препятствовать быстрому остыванию и нагреву. К тому же стоит отметить, что аккумуляторы тепла дома в большинстве своем делают невозможной точную регулировку температуры. Казалось бы, такое решение может стать оптимальным для систем отопления, работающих короткими промежутками – достаточно заранее нагреть емкость и затем в назначенный момент использовать готовую энергию. Однако само по себе содержание оптимального состояния теплоносителя требует расхода определенной энергии. Поэтому, например, котельная, используемая для нерегулярного и кратковременного обогрева сушилки, вполне может обойтись без аккумулятора. Другое дело, если речь идет о целой группе котлов, которые можно объединить в одну систему за счет буфера.

Характеристики аккумуляторов

Среди главных характеристик можно отметить размерные параметры агрегата, его емкость, максимальную температуру и показатель давления. Для частных домов производители предлагают небольшие установки, диаметр которых может составлять 500-700 мм, а высота – порядка 1500 мм. Важно учитывать и массу, поскольку в некоторых случаях специалистам приходится использовать бетонные стяжки для придания конструкции стабильности. Средний аккумулятор тепла весит около 70 кг, хотя точное значение напрямую связывается с емкостью и качеством изоляции бака. Рабочие характеристики сводятся к температуре и давлению. Первое значение составляет около 100 °C, а уровень давления может достигать 3 Бар.

Подключение аккумулятора

Имеющий знания в электротехнике домовладелец может не просто самостоятельно подключить готовый буфер к системе отопления, но и полностью собрать конструкцию. Для начала необходимо заказать емкость в виде цилиндра, которая станет рабочим буфером. Далее транзитом через всю емкость необходимо провести обратный трубопровод по нише будущего теплового аккумулятора. Начинать подключение следует с соединения обратки котла и бака. От одного компонента до второго следует предусмотреть место, на котором будет установлен циркуляционный насос. С его помощью горячий теплоноситель будет перемещаться из бочки в кран отсечения и расширительный бак.

Монтировать аккумулятор тепла своими руками нужно таким образом, чтобы предполагалось наиболее рациональное распределение жидкости по всем комнатам. Для оценки качества работы собранной системы можно предусмотреть в ней наличие термометров, взрывных клапанов и датчиков давления. Такая оснастка позволит оценить, насколько рационально будет функционировать аккумулятор через подключенные контуры.

Водяные системы

Классический теплоаккумулятор предполагает использование воды в качестве носителя энергии. Другое дело, что использовать этот ресурс можно по-разному. Например, его применяют для снабжения нагревательных полов – жидкость проходит по циркуляционным трубам в специальное покрытие. Также вода может применяться для обеспечения работы душа и других нужд, в том числе технологического, гигиенического и санитарного свойства. Стоит отметить, что взаимодействие котлов с водой достаточно распространено и по причине ее низкой стоимости. Водяной аккумулятор тепла обходится дешевле по сравнению с электрическими обогревателями. С другой стороны, у них есть и свои недостатки. Как правило, они сводятся к нюансам в организации циркуляционных сетей. Чем больше объемы потребляемого ресурса, тем дороже обходится ее организация. Затраты на монтаж являются единоразовыми, но зато эксплуатация обойдется дешевле.

Солнечные системы

В водяных системах конструкция предусматривает наличие гребенчатого теплообменника, предназначенного для геотермального насоса. Но также может использоваться и солнечный коллектор. В сущности, получается центр энергетической установки, который оптимизирует функцию отопительной станции за счет резервирования энергии от разных источников. Хотя аккумулятор солнечного тепла менее распространен, его вполне можно использовать в типовых отопительных системах. Солнечные коллекторы также сохраняют энергетический потенциал, который в дальнейшем расходуется на бытовые нужды. Но важно учитывать, что горячий теплоноситель в виде воды сам по себе требует меньше энергии, чем солнечная батарея. Оптимальным вариантом использования таких аккумуляторов является прямая интеграция панелей в места, где должен производиться нагрев без дополнительных преобразований.

Исходить стоит из нескольких параметров. Для начала определяется функционал системы и ее рабочие показатели. Бак должен полностью охватывать объемы, которые планируется расходовать в ходе эксплуатации системы отопления. Не стоит экономить и на системах управления. Современные реле с автоматическими регуляторами не только делают удобным программирование инженерных систем, но и обеспечивают защитные свойства. Правильно укомплектованный аккумулятор тепла имеет в себе защиту от холостого хода и предусматривает широкие возможности для индикации температурных режимов.

Отзывы о работе аккумуляторов

Нельзя сказать, что в каждом доме тепловые аккумуляторы непременно дают экономию финансов. О сокращении расходов на отопление с помощью таких буферов говорят пользователи, которые обслуживают большие частные дома и коттеджи. Для поддержания оптимального теплового режима в 2-3 комнатах баки с резервной жидкостью использовать нецелесообразно. Зато практически все пользователи подчеркивают удобство, которое обеспечивают аккумуляторы тепла. Отзывы владельцев традиционных котлов, например, отмечают, что наличие такого бака избавляет от необходимости постоянного контроля за топкой. Агрегат в соответствии с заданной программой автоматически перераспределяет тепловую энергию, облегчая функцию камер сгорания.

Заключение

На рынке немало альтернативных решений, которые позволяют заменить и котлы, и буферные накопители. Однако комплекс, включающий комбинацию водного бойлера и твердотопливного котла, является наиболее выгодным по стоимости и удобству эксплуатации. При условии рационального распределения контуров, отопление аккумулятором тепла обеспечит необходимый температурный уровень. Поэтому наиболее ответственные мероприятия будут связаны с проектированием системы, которая и определит эффективность функции котла. При этом не стоит ограничиваться простыми схемами теплового распределения. Теплорегуляторы и радиаторы в современных модификациях органично дополняют системы аккумуляторов, взаимодействуя с ними в разных эксплуатационных режимах.

Сколько можно сэкономить за сезон с аккумулирующим баком — Бак аккумулятор тепла | аккумулирующая буферная ёмкость

В течение любого отопительного сезона траты на отопление помещений поглощают достаточно значимый кусок бюджета. Все мы привыкли к комфорту – это неотъемлемая часть нашей жизни, от которой невозможно отказаться. Как уменьшить расходы на отопление? Как сэкономить на отоплении? И сможет ли помочь в этом теплоаккумулятор?

Устройство аккумулирующего бака достаточно простое, пользы – невероятно много, но удивительно, что многие еще не поняли всего этого, поэтому и не рассматривают вариант покупки бака. Данная статья призвана рассказать о теплоаккумуляторах, преимуществах, приносимых его применением в системах отопления.

Теплоаккумулятор – вертикальный цилиндрический резервуар, накапливаемый горячую воду. Имеющийся аккумулятор тепла сводит к минимуму утраты тепловой энергии и сильно понижает потребление энергии; данное устройство – это важный фрагмент современной сложной системы отопления.

Все зависит от модификации: аккумулирующие баки могут функционировать вместе с гелиоколлекторами, твердотопливными и газовыми котлами, тепловыми насосами, электронагревателями и иными источниками энергии.

Принцип работы аккумулирующего бака

Между котлом и отопительной системой установлен накопительный бак тепла, который может включать как стандартные радиаторы с трубопроводом, так и пол с подогревом.

Процесс работы устройства выглядит следующим образом:

С помощью циркуляционного насоса вода из котла следует в буферный резервуар и смешивается с охлажденной жидкостью.

Одновременно то же число охлажденной охлаждающей жидкости в баке устремляется в котел через возвратную трубу. При охлаждении воды в системе срабатывает второй насос. В результате охлаждающая жидкость из буферного резервуара поступает в аккумулятор через трубопровод. Второй насос расположен между аккумулятором и системой и приводится в действие сигналом датчика температур.

Главные функции аккумулирующего бака:

  • скопление и поддержка запаса тепловой энергии в виде определенного объема теплоносителя заданной температуры с вероятностью ее применения в требуемый отрезок времени либо при завершении генерации тепла главными его источниками;
  • обогрев с теплоаккумулятором разрешает формировать отопление с несколькими разнообразными преобразователями тепловой энергии;
  • гидрострелка контуров преобразователей тепла и отопительного контура, регулирование температур в разных контурах и формирование благотворных обстоятельств, чтобы оборудование работало, например, котлов отопления, с наибольшей продуктивностью.

Наилучшие качества тепловых аккумуляторов

Позволяет управлять разницей во времени между тем, когда тепло доступно и когда оно необходимо. Например, горячая вода, произведенная солнечной водонагревательной системой в течение дня, может храниться для использования, когда солнечной энергии мало или она отсутствует.

Позволяет нагревать теплую воду от вторичного источника тепла, такого как обычный бойлер или электрический погружной нагреватель.

Позволяет возобновляемой системе отопления работать более эффективно. Это особенно актуально для систем отопления на дровах, таких как дровяные котлы, которые работают гораздо эффективнее, если их использовать с максимальной производительностью, а не продолжать работать.

Позволяет использовать дровяную котельную печь или печь с обратным котлом с максимальной эффективностью без перегрева помещения.

А также:

предотвращает кипение котла, так как он поглощает перегретую воду и смешивает ее с охлажденной. Эта функция очень важна, поскольку в твердотопливных котлах невозможно внезапно остановить процесс нагрева, как в случае с газовыми и электрическими приборами:

  • увеличивает КПД оборудования для отопления;
  • дает шанс комбинации в одной системе отопления разнообразных видов котлов.

Отрицательная сторона:

  • Объемность, поскольку объем бака обязан быть не меньше 500 литров. В результате требуется отдельная комната с надежным и долговечным полом.

На этом основании не всегда существует вероятность использовать данный прибор в системах отопления.

Когда в помещении нет условия для установки одного резервуара большого объема, его можно заменить несколькими меньшими резервуарами.

Как рассчитать буферную емкость

Разумеется, установка, запуск и отладка сложной системы отопления должны выполняться специалистами, поскольку есть много нюансов, которые может знать только опытный мастер. Тем не менее, минимально необходимый объем теплового аккумулятора может быть рассчитан независимо, по меньшей мере, от этих положений, чтобы обеспечить место, дабы его установить.

Аккумулятор тепла приобретает особое значение в системах отопления, в которых главными источниками тепловой энергии являются твердотопливные или электрические котлы.

В основу закладывается следующее: от 25 до 50 литров воды на 1 киловатт мощности, которая требуется для прогрева помещения. Данный метод – наиболее простой. Если есть желание рассчитать объем буферного бака более точно, то следует предположить, что жидкость в аккумуляторе при работе котла прогревается до 90 C, а после, как устройство выключается, остывает до 50 C. Разница в 40 C тепловой энергии, которая будет отдаваться, обусловлена объемами бака.

Однако недостаточно понимания правильных подсчетов, дабы по максимуму экономить на индивидуальном отоплении. Можно к тому же отлично сэкономить на отоплении частного дома, просто разместив не единственное устройство для отопления, а несколько, а главное, подключить их к одному теплоаккумулятору.

Смонтировав это, вы извлекаете возможность:

  • не покупать излишние аксессуары;
  • перенастроить каждое устройство по первенству их подключений;
  • уйти от излишних включений одной и той же техники и отключений иной.

Данный вариант позволит уменьшить затраты на отопление.

Подробнее про деньги:

Теплоаккумулятор для отопления – это еще один вид расходов, а точнее, на покупку самой ёмкости, а потом на ее монтаж, к тому же вы приобретаете комнатные датчики, насос, трубопровод обвязки.

Однако бесспорны и факторы, которые свидетельствуют о большой экономии денежных средств:

  1. Клиент защитится от перегрева котла, цена которого очень часто совместно с монтированием и обвязкой намного больше, где-то раза в 3 или 4, чем аккумулирующей емкости.
  2. Присутствует неизменная экономия твердого топлива (кроме сохраненных кВт), поскольку разрешает сжигать его при наибольшем коэффициенте полезного действия, говоря иными словами, в обычном режиме, а не стремиться к тлению, когда коэффициент полезного действия снижается до 30% (все зависит от топлива).
  3. Следовательно, вытекает и последний пункт. Поскольку тление оставляет достаточно продуктов сгорания, пагубных для метала. Забитый сажей дымоход – пожароопасный, а забитые сажей стенки котлов сокращают его теплосьем.

Приблизительный расчет окупаемости теплоаккумулятора:

  • цена с объемом 1000 л – около €600;
  • монтажные работы составляют до €100.

Итого в среднем 700 евро.

Вложенные деньги окупаются не только из-за экономии топлива, а благодаря более рациональному использованию выработанного тепла.

Отопление на протяжении одного часа без сжигания топлива экономит до 3 кг дров (стоимостью около 0,06 евро/кг) или 1 кг угля (стоимостью 0,12 евро/кг).

За один сезон отопления время без работающего котла высчитывается: 10 часов в сутки умножаем на 180 дней = 1800 часов.

Тогда за один отопительный сезон можно сэкономить:

  • При использовании дров – 1800 часов * 0,06 евро/кг = около 108 евро.
  • При использовании угля – 1800 часов * 0,12 евро/кг = около 216 евро.

Поэтому окупаемость вложений в покупку и в установку аккумулирующего бака происходит за 3-4 сезона (700 евро/216-250 евро). А использование его в следующие годы позволяет сократить до 40% расходов на отопление.

На что следует обращать внимание при выборе теплоаккумулятора

  • Перед покупкой аккумуляторного бака вы должны выяснить:

Необходимое пространство (высота и ширина) для накопительного бака в данной комнате: рассмотрите все дверные проемы и кривые, через которые будет перемещаться аккумуляторный бак.

  • Наибольшее давление теплоносителя.
  • Самая высокая температура теплоносителя, которую обязан выдержать теплоаккумулятор.
  • Материал изготовления теплоаккумулятора. Зачастую оболочку изготавливают из мягких углеродистых сталей, которые обладают влагоустойчивостью, либо из легированных марок стали. Последний – отличается увеличенной устойчивостью к разъеданию и прочностью.

Почему стоит купить именно бак аккумулятор для отопления Бакилюкс?

Клиент, купив теплоаккумулятор для котла, сможет:

  1. Экономить на отоплении – основная функция указанных систем, сохранение тепла и снижение общих затрат.
    Цены к тому же пониже, если сравнивать со многими иными производителями такой продукции.
  2. Увеличить эффективность работы систем отопления. Бак-аккумулятор снимает излишки тепла и в последствие отдает их в систему отопления.
  3. Увеличить ресурс работы оборудования – защита котла от перегрева, избежание резких изменений температуры от котла в систему отопления помещения.

Буферная емкость выпускаются в различных моделях и модификаций, поэтому каждый может выбрать для себя оптимальный вариант, чтобы уменьшить затраты на отопление. Если вас заинтересовал такой способ организации отопительной системы, примите во внимание предоставленную нами информацию.

Тепловой аккумулятор отопления: устройство и схемы подключения

Принцип работы

В основе принципа работы теплового аккумулятора лежит высокая теплоемкость воды. Описать его можно следующим образом:

  • Трубопровод котла подключается к верхней части бака, в которую поступает горячая вода – максимально нагретый теплоноситель
  • Внизу располагается циркулирующий насос, который выбирает холодную воду и пускает по системе отопления обратно в котел
  • Очень быстро остывшая ранее жидкость сменяется вновь нагретой

Когда котел прекращает работать, вода в трубопроводных магистралях системы отопления начинает постепенно остывать. Циркулируя, она попадает в бак, в котором начинает выдавливать горячий теплоноситель в трубы. Таким образом, обогрев помещений будет продолжаться определенный временной промежуток.

Функции, которые выполняет теплоаккумулятор

Современные тепло накопительные устройства – сложные аппараты, которые выполняют не одну полезную функцию:

  1. Способны обеспечивать дом горячим водоснабжением
  2. Стабилизируют температурный режим в помещениях
  3. Позволяют увеличить КПД систем отопления до максимально возможного, снижая денежные затраты на топливо
  4. Способны объединять более одного источника тепла в общий контур и наоборот
  5. Накапливают избыточную энергию, вырабатываемую котлом

Несмотря на все положительные функции, которые выполняет тепловой аккумулятор в системе отопления, он имеет два существенных недостатка:

  • Ресурс воды напрямую зависит от вместимости установленного бака, тем не менее он остается ограниченным и имеет быстрое свойство заканчиваться. Будет не лишним дополнительная система подогрева из вне
  • Из первого недостатка плавно появляется второй: более ресурсоемкие установки требуют большой свободной площади для их размещения, например, отдельного помещения в виде котельной

В дополнение советуем прочитать наше руководство по сборке солнечного коллектора своими руками

Куда поставить циркуляционный насос

В большинстве схем обвязки теплоаккумулятора с циркуляционным насосом, он стоит в обратном трубопроводе перед котлом. В обратке — потому что тут ниже температуры, но можно поставить и на подаче. Современные насосы рассчитаны на прокачку теплоносителя до 110°C, так что они там неплохо себя чувствуют. Второй момент: при установке на подаче, насос не будет создавать дополнительное давление на теплообменник, что продлит срок его службы.

В любом случае при установке циркуляционного насоса в подаче или на обратке, возможность естественной циркуляции отсутствует. То есть, при отключении электроэнергии, циркуляция остановится, котел неминуемо закипит. Чтобы избежать этого, ставят четырехходовой клапан, через который организуют сброс перегретой воды в канализацию и подпитку холодной водой из ХВС. Так организуется аварийное охлаждение теплообменника и предупреждается закипание теплоносителя.

Один из способов избежать перегрева теплоносителя в котле отопления

Есть и другой способ. Он более щадящий по отношению к теплообменнику (подходит и для чугунных) и требует меньше материалов. Можно сделать обвязку между котлом и теплоаккумулятором для отопления так, чтобы сохранить естественную циркуляцию. В таком случае при отключении электропитания котел не закипит — будет продолжать греть воду в емкости.

Для сохранения естественной циркуляции теплоносителя, насос ставят в отдельном, специально созданном контуре. Чтобы схема работала, в контуре ставят лепестковый обратный клапан большого сечения.

Так сохраняется естественная циркуляция даже при отсутствии электропитания

Когда не работает циркуляционный насос, он пропускает поток теплоносителя от ТА. При работе циркуляционного насоса, он своим напором подпирает клапан и теплоноситель идет через насос. На насос идет труба не менее дюйма в диаметре. Только в этом случае может сохраниться естественная циркуляция.

Выбор материала корпуса

Материал корпуса — «нержавейка» или низкоуглеродистая сталь. Нержавейка не корродирует и срок ее эксплуатации — десятки лет. Черная сталь в несколько раз дешевле, но тогда в системе желательно поставить устройство для улавливания ржавчины.

Если схема подключения предусматривает несколько контуров: отопление, теплый пол, солнечный коллектор и т. д., то соотношение диаметра и высоты должно быть не менее 1: 3.

Преимущества и недостатки схемы с теплоаккумулятором:

  • Там, где местность не газифицирована, применение аккумуляторного бака в комплексе с твердотопливным котлом дает существенную экономию топлива — до 30%. Теплоаккумулятор для отопления сглаживает температурные скачки, сокращает общее время обслуживания системы.
  • Если стандартная схема «твердотопливный котел — буферная емкость» дополняется резервной линией с газовым котлом, то устраняется один из главных недостатков в ее работе. Дело в том, что бак начнет раздачу горячей воды только после того, как нагреется сам, а на такой большой объем понадобится не менее 5-6 ч. В этой же схеме, газовый котел может работать автономно от основной линии, нагревая воду для отопления и ГВС. Когда начнется подача горячей воды из бака, газовый котел автоматически отключится.
  • Любая схема с теплоаккумулятором имеет один большой недостаток — высокая стоимость аккумуляторного бака и автоматики. Расчет прост: больше бак — выше цена. Можно сделать схему без дорогостоящих контроллеров, но все равно придется сильно потратиться на бак и смесительно-насосные блоки. Конечно, со временем оборудование окупится.
  • Термоаккумулятор — оптимальное решение для владельцев солнечных коллекторов и тепловых насосов. Потребитель «сливает» в буферную емкость все нерегулярно получаемое тепло от этих источников плюс избыточную теплоту котла, получая взамен горячую воду для своих нужд.

ТОП-5: S-Tank AT 300

Обзор

Назначение конструкции заключается в аккумулировании тепла, отдаваемого различными источниками, организации многовалентных отопительных систем. Означает это, что при необходимости совместить работу от двух и более тепловых источников (котла твердосплавного, к примеру, с электрическим или газовым) модель будет достаточно эффективной.

Бак

Устройство для накопления нагретой воды изготовлено из углеродистой стали. Для отопительной системы оно выступает гидравлическим разделителем и улучшает гибкость последней.

Отлично сочетается с такими котлами:

  • твердотопливным;
  • использующим в качестве топлива биомассу;
  • пеллетным;
  • электрическим;
  • газовым.

А также с источниками тепла:

  • каминами с водяной рубашкой;
  • топливными насосами.

Изоляция

Для ее изготовления используется технология NOFIRE и экологически чистый полиэфирный материал, 100% пригодный для переработки. Толщина изоляции 70 мм. Главным преимуществом его считается высокая теплоотдача и огнестойкость (класс B-s2d0 по европейским стандартам).

Сверху бак окрашивается краской, устойчивой к высокой температуре. Внутренние стенки не допускают нанесения краски по существующим требованиям. Опционно можно нанести на внутренние стенки цинксодержащий состав. Делается это для того, чтобы хранить горячую воду.

Размер отверстий

Для подключения КИП приборов предусмотрены отверстия с внутренней резьбой 1 ½ “, друг к другу развернутые под прямым углом.

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.

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

Недостатки

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

Применение аккумуляторов тепла

Существует несколько методик расчета объема резервуара. Практический опыт показывает, что в среднем на каждый киловатт мощности отопительного оборудования дополнительно необходимо 25 литров воды. КПД твердотопливных котлов, которые включает в себя система отопления с аккумулятором тепла, возрастает до 84%. За счет нивелирования пиков горения экономится до 30% энергоресурсов.

При использовании резервуаров для снабжения бытовой горячей водой не возникает перебоев в «часы пик». Ночью же, когда потребности сводятся к нулю, теплоноситель в баке аккумулирует тепло и утром снова обеспечивает все потребности в полном объеме.

Сохранить температуру позволяет надежная теплоизоляция устройства вспененным полиуретаном (пенополиуретан). Дополнительно предусмотрена возможность установки ТЭНов, что помогает быстро «нагнать» нужную температуру в случае крайней необходимости.

Теплоаккумулятор в разрезе

Аккумулирование тепла рекомендовано в случаях:

  • большой потребности в горячем водоснабжении. В коттедже, где проживает более 5 человек, и установлено два санузла, это реальный способ улучшить бытовые условия;
  • при использовании твердотопливных котлов. Аккумуляторы сглаживают работу отопительного оборудования в час наибольшей нагрузки, отбирают излишки тепла, предотвращая закипание, а также увеличивают время между закладками твердого топлива;
  • при пользовании электрической энергией по раздельным тарифам для дневного и ночного времени суток;
  • в случаях, когда установлены солнечные или ветровые батареи накопления электрической энергии;
  • при использовании в системе теплоснабжения циркуляционных насосов.

Данная система прекрасно подходит для помещений, обогреваемых с помощью радиаторов или теплого пола. Ее преимущества в том, что она способна накапливать энергию, получаемую от разных источников. Комбинированная система энергообеспечения позволяет выбрать наиболее оптимальный вариант получения тепла на данном отрезке времени.

Конструкции теплоаккумуляторов заводского изготовления

Тепловые аккумуляторы, изготовленные промышленным способом, представляют собой стальной бак (обычно цилиндрической формы) во внутренней полости которого размещены один или несколько змеевиков по которым осуществляется циркуляция теплоносителя основного и дополнительного контуров отопления.

Некоторые системы имеют дополнительный подогрев воды, который обеспечивается размещенными внутри теплоэлектронагревателями. Заводские теплоаккумуляторы имеют различные устройства автоматики и контроля нагрева воды.

Самостоятельное копирование подобных устройств в домашних условиях достаточно проблематично и обойдется ненамного дешевле его стоимости в магазине. Самыми сложными элементами являются змеевики, изготавливаемые из нержавеющих или медных трубок, навивка которых является достаточно сложной задачей при решении ее в домашних условиях.

Не менее сложны и вопросы герметизации выходных штуцеров, к которым подключается система отопления, и их уплотнение. Теплоизоляция аккумуляторного бака также является серьезной проблемой.

Ниже будет описана конструкция аккумулятора тепловой энергии, которая вполне пригодна для повторения в домашних условиях. Принцип его работы заключается в следующем:

  • теплоноситель, во время работы отопительного котла на полную мощность, частично направляется в теплоаккумулятор;
  • после отключения котла нагретый теплоноситель из теплоаккумулятора, циркулируя по трубопроводам отопления, обеспечивает обогрев жилых помещений;
  • если разместить внутри корпуса устройства дополнительный змеевик и подключить его к обычной водопроводной магистрали, будет обеспечено горячее водоснабжение жилого помещения;
  • переключение работы системы отопления при питании от отопительного котла или от теплоаккумулятора обеспечивается специальной запорно-регулирующей арматурой, которая может срабатывать автоматически или переключаться вручную.

Схема подключения теплоаккумулятора

СО – система отопления. 1 – автоматический распределитель теплоносителя;

2 – циркуляционный насос; 3; 4; 5 – запорно-регулирующая арматура;

6;7 – датчики температуры.

Расчет теплового аккумулятора отопления

Пример технических характеристик буферной емкости

На практике сначала необходимо вычислить оптимальный объем водяного аккумулятора для отопления. Бытует ошибочное мнение, что чем больше этот показатель – тем лучше. Но при превышении критического объема скорость нагрева воды в баке существенно снижается и она попросту не успевает достичь требуемой температуры. В особенности это касается систем с максимальным нагревом теплоносителя до 60°С (низкотемпературный режим отопления).

Главным условием функционирования отопления с аккумулятором тепла является максимальное увеличение работы системы при выключенном котле. Поэтому главным показателем при выборе буферной емкости по характеристикам является время, за которое нагретая в ней вода остынет.

Наиболее частые ошибки при расчете системы отопления с тепловым аккумулятором:

  • Учитывается только номинальная мощность котла. Якобы достаточно соотношения: на 1 кВт энергии требуется от 25 до 50 л емкости. Но как в таком случае учесть время остывания теплоносителя?;
  • Расположение в системе. Наибольшая эффективность достигается только для схемы отопления с аккумулятором тепла, который установлен сразу же после котла. Тогда теплопередача будет оптимальной.

Для выполнения расчета потребуется знать мощность котла и тепловой режим работы системы. Предположим, что отопительный прибор генерирует 22 кВ/час. При этом режим работы 70/40 (70-40=30°С). В таком случае оптимальный объем теплового аккумулятора в системе отопления составит:

(223600)/(4,18730)= 633 кг или 0,633 м³

Таблица времени нагрева аккумулирующего бака

Теперь остается рассчитать время нагрева воды в емкости. Увы, но универсальной формулы для этого не существует. Есть большая зависимость от эксплуатационных характеристик конкретной модели аккумулятора для отопительной системы. Но эти данные можно взять из инструкции или на сайте производителя. В качестве примера можно рассмотреть зависимость скорости нагрева аккумулирующего бака различной емкости Wirbel от мощности котла.

Учитывая все эти показатели можно точно рассчитать ориентировочный объем аккумулятора тепла в конкретной системе отопления. Более точные вычисления делаются с помощью специальных программных комплексов, которые учитывают скорость циркуляции теплоносителя, тепловые потери и возможные изменения режимов работы отопления.

Любая схема расчетов должна учитывать рекомендации производителей и требования к работе автономной системы отопления.

Сборка простого теплоаккумулятора

Простейший тепловой накопитель работает по принципу термоса. Стенки установки практически не проводят тепло и позволяют воде оставаться теплой в течение достаточно продолжительного времени.

Для сборки такого агрегата нам понадобятся следующие приспособления:

  • бак. Объем подбирайте индивидуально, по своим потребностям и возможностям. Объективный минимум – 150 л;
  • материал для теплоизоляции. Отлично подходит минеральная вата;
  • клейкая лента;
  • медные трубки для изготовления змеевика;
  • бетонная плита либо доски для опалубки и раствор для заливки.

Теплонакопитель можно собрать на основе железной бочки. Объем, как уже отмечалось, подбирается индивидуально, однако в использовании бака вместительностью меньше 150 л особого смысла нет.

Первый шаг

Подготавливаем бочку к дальнейшей работе. Если это старая емкость, тщательно очищаем ее от различных загрязнений и зачищаем следы коррозии.

Теплоаккумулятор, общий вид

Теплоаккумулятор, патрубки. 1 — система отопления. 2 — верхний змеевик. 3 — нижний змеевик. 4 — охлаждение ТА. 5 — группа безопасности. 6 — магниевый анод

Теплоаккумулятор, патрубки с другой стороны. 1 — термометры Wats. 2 — твердотопливный котел. 3 — термодатчики для контроллера солнечных систем

Второй шаг

Оборачиваем внешние стенки теплоизоляционным материалом. Хорошо подойдет минеральная вата. Окутанную теплоизоляцией бочку дополнительно обматываем скотчем в несколько слоев.

Третий шаг

Окутываем бак фольгированной пленкой. Для фиксации материала также используем клейкую ленту. При желании обшиваем изолированную конструкцию листовым металлом.

Четвертый шаг

Делаем змеевик, по которому будет транспортироваться теплоноситель. Для этого используем медную трубку длиной 8-15 м (зависит от объема выбранной бочки) и диаметром порядка 20-30 м. Сгибаем трубу в спираль и помещаем внутрь бака. Змеевик соединяется с котлом. В дальнейшем эта спираль будет нагреваться и отдавать полученное тепло воде в баке.

Теплоаккумулятор

Змеевик — теплообменник

Трубы довольно неплохо зажимаются между шляпками саморезов

Подключение теплообменника

Подключение теплообменника

Подключение теплообменника

Утепление теплоаккумулятора

Пятый шаг

Делаем патрубки в боковых стенках накопителя. Через один патрубок в бак будет поступать холодная вода, через другой выходить горячая. Патрубки оснащаем кранами для быстрого перекрытия циркуляции воды.

Шестой шаг

Устанавливаем тепловой накопитель и выполняем его подключение.

Для лучшего понимания порядка подключения теплоаккумулятора смотрим на схему.

По рассмотренному способу выполняется подключение накопителя к системе обогрева, работающей с использованием 1 котла. В случае применения большего количества отопительных агрегатов, схема существенно усложнится. Систему придется оснастить датчиками давления и температуры, взрывным и предохранительным клапанами и т.д. К сборке подобного агрегата рекомендуется приступать только при наличии соответствующих навыков и должного опыта.

Выбираем теплоаккумулятор

ТА выбирают проектируя систему отопления. Правильно подобрать теплоаккумулятор помогут инженеры-теплотехники. Но, если невозможно воспользоваться их услугами, придется выбирать самостоятельно. Сделать это не трудно.

Теплоаккумулятор для твердотопливного котла

Главными критериями при подборе этого устройства принято считать следующие :

  • давление в системе отопления;
  • объем буферной емкости;
  • наружные размеры и вес;
  • оснащение дополнительными теплообменниками;
  • возможность установки дополнительных устройств.

Напор воды (давление) в системе отопления — основной показатель. Чем он выше, тем теплее в обогреваемом помещении

Учитывая этот параметр, при выборе теплоаккумулятора для твердотопливных котлов обращается внимание на максимальное давление, которое он способен выдерживать. Теплоаккумулятор для твердотопливного котла, показанный на фото, изготовлен из нержавеющей стали, выдерживает высокое давление воды. Объем буферной емкости

От него зависит способность накопления тепла для системы отопления при работе. Чем он больше, тем больше тепла накопится в емкости. Здесь нужно учитывать, что повышать предел до бесконечности бессмысленно. Но если воды будет меньше нормы, устройство просто не будет выполнять возложенную на него функцию накопления тепла. Поэтому для правильного выбора теплоаккумулятора придется сделать расчет его буферной емкости. Чуть позднее будет показано, как он выполняется

Объем буферной емкости. От него зависит способность накопления тепла для системы отопления при работе. Чем он больше, тем больше тепла накопится в емкости. Здесь нужно учитывать, что повышать предел до бесконечности бессмысленно. Но если воды будет меньше нормы, устройство просто не будет выполнять возложенную на него функцию накопления тепла. Поэтому для правильного выбора теплоаккумулятора придется сделать расчет его буферной емкости. Чуть позднее будет показано, как он выполняется.

Наружные размеры и вес. Это тоже важные показатели при выборе ТА. Особенно в уже построенном доме. Когда расчет теплоаккумулятора для отопления произведен, доставка к месту установки осуществлена, возможно возникновение проблемы с самой установкой. По габаритным размерам он может просто не вписаться в стандартный проем двери. Помимо этого, ТА большой емкости (от 500 л.) устанавливаются на отдельный фундамент. Массивное устройство, заполненное водой станет еще тяжелее. Эти нюансы нужно учитывать. Но выход найти легко. В этом случае приобретается два теплоаккумулятора для твердотопливных котлов с суммарным объемом буферных емкостей, равным расчетному для всей системы отопления.

Оснащение дополнительными теплообменниками. При отсутствии в доме системы ГВС, собственного контура подогрева воды в котле, лучше сразу приобрести ТА с дополнительными теплообменниками. Для проживающих в южных районах полезным будет подключение солнечного коллектора к ТА, что станет дополнительным бесплатным источником тепла в доме. Простой расчёт системы отопления покажет, сколько дополнительных теплообменников желательно иметь в теплоаккумуляторе.

Возможность установки дополнительных устройств. Здесь подразумевается установка ТЭНов (трубчатых электрических нагревателей), КИП (контрольно-измерительных приборов), предохранительных клапанов и других устройств, обеспечивающих бесперебойную и безопасную работу буферной емкости в устройстве. Например, в случае аварийного затухания котла, температуру в системе отопления будут поддерживать ТЭНы. В зависимости от объема обогрева помещений комфортной температуры они могут не создать, но размораживание системы предотвратят обязательно

Наличие КИП позволит своевременно обратить внимание на возможные неполадки, возникшие в системе отопления

Важно

Выбирая теплоаккумулятор для отопления заостряйте внимание на его теплоизоляцию. От нее зависит сохранение полученного тепла

Как работает система отопления с теплоаккумулятором

Теплоаккумулятор для котлов отопления – это часть системы отопления, предназначенная для увеличения времени между загрузками твердого топлива в котел. Он представляет собой резервуар, в который нет доступа воздуха. Он утеплен и имеет достаточно большой объём. В тепловом аккумуляторе для отопления всегда есть вода, она же циркулирует по всему контуру. Конечно, в качестве теплоносителя может быть и незамерзающая жидкость, но все же из-за своей дороговизны в контурах с ТА ее не используют.

Помимо этого в заполнении системы отопления с теплоаккумулятором антифризом нет смысла, так как такие резервуары ставятся в жилых помещениях. И суть их применения заключается в том, чтобы температура в контуре всегда была стабильной, а соответственно вода в системе теплой. Применение большого теплового аккумулятора для отопления в загородных домах временного проживания нецелесообразно, а от маленького резервуара толку мало. Это связано с принципом работы аккумулятора тепла для системы отопления.

  • ТА находится между котлом и системой отопления. Когда котел нагревает теплоноситель – он попадает в ТА;
  • затем вода поступает по трубам в радиаторы;
  • обратка возвращается в ТА, а затем сразу в котел.

Хоть аккумулятор тепла для системы отопления – это единый сосуд, из-за его больших размеров направление потоков вверху и в низу отличаются.

Чтобы ТА выполнял свою основную функцию аккумулирования тепла, эти потоки нужно перемешивать. Сложность заключается в том, что высокая температура всегда поднимается, а холод стремится опуститься. Нужно создать такие условия, чтобы часть тепла опускалась ко дну теплового аккумулятора в системе отопления и нагревала теплоноситель обратки. Если температура выровнялась во всём резервуаре, то он считается полностью заряженным.

После того как котел выпалил все что в него загрузили, он перестает работать и в дело вступает ТА. Циркуляция продолжается и он постепенно отдает свое тепло через радиаторы в помещение. Все это происходит до того момента, пока в котел опять не поступит очередная порция топлива.

Если накопитель тепла для отопления маленький, то его запаса хватит совсем ненадолго, при этом время нагрева батарей увеличивается, так как объём теплоносителя в контуре стал больше. Минусы использования для домов временного проживания:

  • увеличивается время прогрева помещения;
  • больший объём контура, что делает заполнение его антифризом дороже;
  • более высокие расходы на монтаж.

Как вы понимаете заполнять систему и спускать воду каждый раз, когда вы приезжаете на свою дачу, по меньшей мере, хлопотно. Учитывая, что один только бак будет литров 300. Ради нескольких дней в неделю идти на такие меры бессмысленно.

В резервуар встраиваются дополнительные контуры – это металлические трубы-спирали. Жидкость в спирали, не имеет прямого контакта с теплоносителем в теплоаккумуляторе для отопления дома. Это могут быть контуры:

  • ГВС;
  • низкотемпературного отопления (теплый пол).

Таким образом, даже самый примитивный одноконтурный котел или даже печка может стать универсальным нагревателем. Он обеспечит весь дом необходимым теплом и горячей водой одновременно. Соответственно производительность нагревателя будет использована в полной мере.

В серийных моделях, изготовленных в производственных условиях, встраиваются дополнительные источники подогрева. Это тоже спирали, только они называются электрическими тэнами. Их зачастую несколько и они могут работать от разных источников:

Такой подогрев относится к дополнительным опциям и не является обязательным, учитывайте это, если решили сделать теплоаккумулятор для отопления своими руками.

Система отопления с теплоаккумулятором

Содержание

  1. Зачем нужен тепловой аккумулятор для отопления?
  2. Системы отопления на твёрдом топливе
  3. Схема отопления с теплоаккумулятором
  4. Принцип работы
  5. Типы конструкций теплоаккумуляторов
  6. Правильная схема отопления с теплоаккумулятором
  7. Функциональные особенности теплоаккумулятора
  8. Использование теплоаккумуляторов для твердотопливных котлов
  9. Тепловой аккумулятор для электрокотла
  10. Системы многоконтурного отопления с теплоаккумуляторами
  11. Правила установки и расчет
  12. Оставляйте отзывы:
  13. Теплоаккумулятор для котлов отопления: назначение и принцип работы
  14. Как работает система отопления
  15. Принцип работы системы с твердотопливным котлом
  16. Использование теплоаккумулятора
  17. Все управляется электроникой

 

Зачем нужен тепловой аккумулятор для отопления?

Твёрдое топливо – зачастую единственный вариант обеспечения тепла в доме для многих регионов в случае отсутствия доступа к природному газу. Использование жидкого топлива (дизельного или мазута) проблематично ввиду сложности устраиваемой системы отопления, в которую должны быть включены пожаробезопасные ёмкости и принудительно подающие к котлу топливо магистрали. У электроотопления тоже есть свои минусы. Поскольку электричество довольно дорогой вид энергии, в системе электроснабжения возможны перебои по различным причинам и вдобавок оно поставляется потребителю с ограничением по мощности, то твердотопливный котёл остаётся оптимальной альтернативой простой печи.

Системы отопления на твёрдом топливе

У этого способа отопления тоже есть один существенный недостаток – строгая периодичность загрузки топлива по мере сгорания. В момент максимального разгорания топлива в котле образуется переизбыток тепла, который переводит к перегреву помещения. При потере же теплоотдачи прогоревшего угля или дров теплоноситель остывает и в системе отопления образуются температурные скачки, что не прибавляет комфортности жилищу, а иногда и приводит к авариям в случае разморозки трубопроводов системы.

Нивелировать данную проблему помогает установленный тепловой аккумулятор в системе отопления. Принцип его работы основан на использовании высокой теплоёмкости воды, служащей в отопительной системе теплоносителем, один литр которой при остывании на 1 С разогревает кубометр воздуха на 4 С. Внешне теплоаккумулятор для системы отопления выглядит как эффективно утеплённый снаружи вместительный резервуар, подключённый к источнику тепла и контурам системы отопления.

Схема отопления с теплоаккумулятором

Чтобы понять принцип работы теплоаккумулятора, необходимо понять схему отопления с ним. Элементарная система отопления с теплоаккумулятором представляет собой вертикально расположенный утеплённый бак, в который врезаны 4 патрубка, размещённых вертикально по два с противоположных сторон.

С каждой стороны один патрубок помещён в верхней части ёмкости (подающая магистраль), один – в нижней (обратная магистраль контура).

С одной стороны пара патрубков подключается к прямой и обратной магистралям твердотопливного котла, с другой – к соответствующим трубопроводам контура отопления. В обратные магистрали обоих контуров монтируются циркуляционные насосы для стабильного обращения теплоносителя в сети.

Принцип работы

После достижения стабильного горения топлива в котле циркуляционный насос начинает подавать в зону нагрева холодную воду из низа теплообменника, параллельно подавая в теплоаккумулятор для отопления дома разогретый теплоноситель через верхний патрубок. Активного перемешивания горячей и холодной воды в теплоаккумуляторе не происходит в виду значительной разницы в плотности жидкости при разных температурах. Таким образом бак после прогорания заложенного топлива будет заполнен разогретой до нужной температуры водой.

При качественном утеплении теплоаккумулятор в системе отопления может сохранять температуру теплоносителя на должном уровне в течение нескольких часов, а при высокой эффективности конструкции – нескольких дней.

После прогорания топлива в котле включается циркуляционный насос контура отопительной системы, обеспечивающий прокачку теплонесущей жидкости по трубопроводам и отопительным приборам сети. За счёт забора теплоносителя сверху и подачи остывшей жидкости снизу перемешивания слоёв разных температур не происходит и теплоаккумулятор равномерно отдаёт тепловую энергию в систему. А какой котел выбрать для частного дома можно узнать здесь .

Типы конструкций теплоаккумуляторов

Выше уже был рассмотрен внешний вид теплоаккумуляторов, он един для всех моделей, а вот внутренняя конструкция может различаться. Рассмотрим основные типы существующих приборов.

По эффективности работы и функциональному предназначению тепловые аккумуляторы делятся на следующие виды:

  • С прямым подключением контуров (пустые). В этой самой элементарной конструкции отсутствуют любого вида теплообменники, и разделение горячей и холодной теплоносящей жидкости обеспечивается разностью её плотности. Техническая простота такого прибора позволяет изготовить самодельный теплоаккумулятор отопления, главное впоследствии не поскупиться на качественную теплоизоляцию.
  • С внутренним теплообменником. По этой схеме возможно использование разных теплоносителей в контурах котла и отопительной системы, так как разделение жидкостей обеспечено стенками теплообменника.
  • Со встроенным бойлером. В теплоаккумуляторах такого типа внутри основного бака помимо теплообменников размещают дополнительную ёмкость для нагрева воды в целях горячего водоснабжения дома.

Выбор теплоаккумулятора для системы отопления дома – ответственное мероприятие, к которому нужно отнестись с максимальной серьёзностью. От качества, функциональных возможностей и технических характеристик прибора зависит комфорт жилища и здоровье проживающих в нём людей.

  • Как залить воду в открытую и закрытую систему отопления?
  • Популярный напольный газовый котел российского производства
  • Как грамотно спустить воздух из радиатора отопления?
  • Расширительный бачок для отопления закрытого типа: устройство и принцип действия
  • Газовый двухконтурный настенный котёл Навьен: коды ошибок при неисправности

Рекомендуем к прочтению

Расширительный мембранный бак системы отопления: устройство и функции Коллектор отопления: устройство оборудования и особенности монтажа Как сделать коллектор отопления своими руками? Терморегулятор отопления — принцип работы разных видов

© 2016–2017 — Ведущий портал по отоплению.
Все права защищены и охраняются законом

Копирование материалов сайта запрещено.
Любое нарушение авторских прав влечет за собой юридическую ответственность. Контакты

Правильная схема отопления с теплоаккумулятором

Многие хозяева часто сталкиваются с вопросом касательно того, что такое тепловой аккумулятор, используемый в отопительной системе, и как он функционирует. Об устройстве этих механизмов, а также о том, как должно проходить подключение теплоаккумулятора к котлу, далее и пойдет речь.

 

Функциональные особенности теплоаккумулятора

Аккумуляторный отопительный бак внешне представляет собой высокую емкость цилиндрической или квадратной формы, оснащенную несколькими патрубками, расположенными на разном уровне. Объем такого резервуара может составлять от 20 до 3000 литров, однако наиболее распространенными образцами являются модели от 0,3 до 2 м³.

Функциональность такого оборудования является действительно высокой и отличается следующими признаками:

  • конструкция может быть оснащена большим числом патрубков (от четырех до нескольких десятков). Влияет на это, в первую очередь, то, какой конфигурацией обладает система отопления с теплоаккумулятором, а также то, сколько контуров в ней имеется;
  • это оборудование можно оснастить теплоизоляцией, которой может выступать такие традиционные материалы, как минеральная вата или вспененный полиуретан. При этом правильнее будет изолировать бак даже в том случае, если он располагается в отапливаемом помещении, поскольку это позволит избежать непредвиденных потерь тепла;
  • материалом для изготовления стенок теплового аккумулятора своими руками могут послужить такие элементы, как черная или нержавеющая сталь. Второй материал обеспечит оборудованию более долгий срок службы, однако приобрести его будет дороже;
  • существует возможность разделения конструкции бака на сообщающиеся сегменты, отделенные друг от друга расположенными горизонтально перегородками. Данная мера позволяет теплоносителю иметь примерно одинаковую температуру в той или иной части механизма;
  • бак может быть оснащен особыми фланцами, предназначенными для установки ТЭНов (трубчатых электронагревателей). Их использование может допускать возможность того, что весь аппарат будет функционировать по принципу электрического котла;
  • в том случае, если оборудуется теплоаккумулятор с теплообменником, емкость аккумулятора может выполнять функцию приготовления горячей воды, пригодной дл питья. При этом теплообменник в этом случае может быть как обычным проточным пластинчатым, так и накопительным баком внутри резервуара. Так или иначе, расчет теплоаккумулятора для отопления не предусматривает большие затраты на нагрев воды для этих целей;
  • снизу агрегата может находиться еще один теплообменник, предназначенный для установки коллектора солнечного тепла. Монтируется он внизу системы потому, что эффективную теплоотдачу можно обеспечить даже при условии, если производительность коллектора будет невысокой, к примеру, в вечернее время. Читайте также: «Солнечная батарея для нагрева воды своими руками «.

Использование теплоаккумуляторов для твердотопливных котлов

Для котлов такого типа схема отопления с теплоаккумулятором предусматривает такой режим работы, при котором топливо сможет по возможности сгорать без какого-либо остатка, а мощность оборудования, равно как и его КПД, будут максимальными. Для того чтобы отрегулировать мощность оборудования, можно ограничить подачу воздуха к камере сгорания.

Схема подключения теплоаккумулятора к твердотопливному котлу предусматривает такую систему, при которой:

  • тепло, производимое работающим при максимальной мощности котлом, направляется непосредственно к резервуару с водой для ее нагрева;
  • по окончании полного сгорания топлива теплоноситель не прекращает циркулировать по системе от бака накопления до радиаторов, постепенно забирая у него тепловую энергию. Читайте также: «Схема подключения твердотопливного котла к системе отопления «.

Как результат, растапливать котел придется гораздо реже, что позволит сэкономить значительную часть времени и физических сил.

 

Тепловой аккумулятор для электрокотла

Самодельный теплоаккумулятор отопления, используемый вместе с котлом, работающим от электричества, также может обеспечить некоторую выгоду, несмотря на то, что большинство современных электрокотлов не требует тщательного ухода и прекрасно функционируют без чьего-либо вмешательства. Читайте также: «Самодельный пиролизный коте л».

Особую пользу такая система будет нести при условии ночного тарифа. Так, в темное время суток стоимость на электроэнергию может быть значительно меньшей по сравнению с дневной ценой на киловатт-часы.
Поэтому функционирование аккумулятора отопления проходит по следующей схеме:

  1. В ночное время автоматизированный котел самостоятельно включается в нужное время, при этом нагревая аккумулятор отопления до температуры, равной 90°.
  2. Днем все полученное тепло расходуется на обогрев жилища. При этом регулировать расход воды можно, настроив желаемым образом производительность насоса циркуляции.

Системы многоконтурного отопления с теплоаккумуляторами

Еще одно неоспоримое достоинство бака накопления – это потенциальная возможность эксплуатировать его как гидрострелку.

Подобная функция является очень нужной, так как ввиду того, что корпус бака оснащен как минимум четырьмя патрубками, появляется возможность отбирать теплоноситель с нужной температурой на том или ином уровне накопительного бака. Это даст возможность оборудовать качественный контур с высокой температурой, оборудованный радиаторами, а также отопление с низкими температурами, как, например, в теплом полу.

Однако не стоит забывать и о насосах, имеющих схемы контроля нагрева, поскольку температура на разных уровнях накопительного резервуара в разное время суток, как известно, отличается.
При этом функция патрубков не сводится исключительно к отводам для отопительных контуров. Сразу несколько систем котлов, оборудованных по разному типу, можно подключить к одному аккумулятору отопления.

Правила установки и расчет

Принцип подключения теплоаккумулятора является таким же, как и у гидрострелки, а основное отличие заключается только в теплоизоляции и объеме. Эти механизмы нужно монтировать между двумя трубопроводами, идущими от котла – обратным и подающим. Подающий элемент подключается к верхней части резервуара, в то время как обратный – к нижней.

Для того чтобы рассчитать тепловую емкость устройства, можно воспользоваться следующей формулой: Q = mc (T2-T1). В данном случае Q – это количество накопленного тепла, m – масса, которой обладает вода в емкости, c – показатель удельной теплоемкости, измеряемый в Дж/(кг*К) и равный 4200, а Т2 и Т1 – исходный и конечный параметр температуры воды.
Пример использования теплоаккумулятора в схеме отопления:

Данная формула позволит правильно рассчитать то, какую тепловую емкость должен иметь теплоаккумулятор для котлов отопления. При возникновении вопросов относительно создания и монтажа теплоаккумуляторов, а также во избежание неполадок во время дальнейшей эксплуатации всегда можно обратиться за помощью к квалифицированным специалистам, в наличии у которых всегда имеются фото вариантов оборудования, а также подробные видео по их правильной установке.

Оставляйте отзывы:

Теплоаккумулятор для котлов отопления: назначение и принцип работы

Как работает система отопления

В современном понимании энергоэффективности установок отопления, в том числе и отдельного дома или коттеджа, в последнее время акцент существенно сместился с показателя потребления топлива на обогрев помещения на показатель, характеризующий эффективность использования энергии для полного теплоснабжения дома.

Такой обоснованный акцент на энергоэффективность позволяет по-новому посмотреть на проблему теплоснабжения жилища, включающую в себя две основные задачи:

  • отопление дома;
  • горячее водоснабжение.

Новым путем экономии энергоресурсов в системе теплоснабжения здания сегодня выступает установка в системе отопления дополнительного оборудования, в функции которого входит аккумулировать тепловую энергию и постепенно ее расходовать.

Применение теплового аккумулятора в схеме приборов системы отопления, где основным источником энергии выступает твердотопливный котел. позволяет без дополнительных затрат провести снижение потребления топлива до 50% в отопительный сезон. Но это в будущем, а пока достаточно наглядно следует рассмотреть принцип работы этого устройства.

Принцип работы системы с твердотопливным котлом

Наиболее высокий эффект от подключения в систему будет применительно именно к твердотопливным котлам.

Тепло, выделяемое при сжигании топлива, через теплообменник по трубопроводу поступает в регистры или батареи отопления, являющиеся по сути теми же теплообменниками, только не получающими тепло, а наоборот, отдающие его окружающим предметам, воздуху, в общем, нагревающему помещению.

Остывая, теплоноситель — вода в батареях, опускается вниз и снова перетекает в контур теплообменника котла, где опять нагревается. В такой схеме существует минимум два момента, связанных с большой, если не с огромной потерей тепла:

  • прямое направление движения теплоносителя от котла к регистрам и быстрое остывание теплоносителя;
  • небольшой объем теплоносителя внутри системы отопления, что не позволяет поддерживать стабильную температуру;
  • необходимость постоянного поддержания стабильно высокой температуры теплоносителя в контуре котла.

Важно понимать, что такой подход иначе как расточительным назвать нельзя. Ведь при закладке топлива сначала при высокой температуре горения в помещениях воздух прогреется довольно быстро. Но, как только процесс горения прекратится, завершится и нагрев помещения, и как результат – снова понизится температура теплоносителя, и остынет воздух в помещении.

Использование теплоаккумулятора

В отличие от стандартной системы отопления, система, снабженная аккумулятором тепла, работает несколько иначе. В самом примитивном виде, сразу после котла бак устанавливается в качестве буферного устройства.

Между котлом и трубопроводами устанавливается бак со многослойной теплоизоляцией. Ёмкость бака, а она рассчитывается таким образом, чтобы количество теплоносителя внутри бака было больше, чем в системе отопления, содержит теплоноситель, нагреваемый от котла.

Внутрь бака введены несколько теплообменников для системы отопления и для системы горячего водоснабжения. Нагретый от котла внутренний объем аккумулятора долгое время может поддерживать высокую температуру и постепенно отдавать ее для систем отопления и водоснабжения.

Учитывая то, что самый маленький бак имеет объём 350 литров воды, то нетрудно рассчитать, что потратив одно и то же количество топлива при использовании теплового аккумулятора эффект будет намного больше, чем при прямой системе отопления.

Но это самый примитивный вид теплового прибора. Стандартный, рассчитанный на действительно работу в условиях теплоснабжения отдельного дома, аккумулятор теплоты может иметь:

  • внутренний объем от 350 до 3500 литров;
  • верхний теплообменник системы горячего теплоснабжения;
  • теплообменник системы отопления;
  • приборы системы безопасности – клапанную группу, манометр, патрубки выхода воздуха;
  • приборы системы контроля температуры, давления, предохранительные и обратные клапаны;
  • технологические выходы стандартной для обвязки арматуры диаметров;
  • высота бака с термооболочкой включает от 1,8 метра до 5,6 метра;
  • диаметр от 0,7 до 1,8 метра.

Цена таких аккумуляторов зависит от многих факторов:

  • материала изготовления бака;
  • объема внутреннего бака;
  • материала, из которого изготовлен теплообменник;
  • фирмы изготовителя;
  • комплекта дополнительного оборудования;

Замечание специалиста: рассчитать правильную работу всей системы отопления, начиная от ТТ котла и заканчивая диаметром парубков, в принципе можно и самостоятельно, но при этом следует учитывать, что мощность как котла, так и самой установки должна быть рассчитана на работу в условиях максимально низких температур в регионе.

Более детальную информацию по этому вопросу сегодня можно найти на страницах интернет сайтов, как в текстовом виде, так и воспользовавшись услугами специализированных онлайн калькуляторов, ну и конечно в специализированных фирмах, занимающихся разработкой и установкой систем теплоснабжения.

Все управляется электроникой

Возможно, для многих такое понятие, как «умный дом» уже давно вошло в привычный ритм жизни.

Дом, в котором многие функции по содержанию и управлению системами берет на себя электроника, не обходится без участия электронных компонентов и работы системы отопления и водоснабжения с аккумулятором тепла.

Для поддержания стабильно комфортной температуры, необходимо не столько постоянное горение топлива в топке котла, сколько стабильное поддержание температуры в системе отопления. И с такой задачей вполне справляется электронное управление работой теплоаккумулятора.

Возможности платы управления:

  • включит циркуляционный насос подачи теплоносителя системы отопления;
  • для дополнительного нагрева теплоносителя в баке откроет заслонки или включит вентилятор турбонаддува котла;
  • в экстренных случаях перекроет клапаны трубопроводов и прустит теплоноситель от котла напрямую в батареи, а уже потом начнет нагревать бак аккумулятора;
  • перенаправит поток горячей воды с теплообменника котла в систему горячего водоснабжения или воспользуется нагревом в контуре бака.

Кроме этого, электронная составляющая может отлично использоваться в качестве контроллера работы, как твердотопливного котла, так и электронагревательных приборов, и даже в качестве использования системы солнечного коллектора для получения максимальной выгоды и экономии ресурсов.

Экономический эффект даже от включения в схему теплоснабжения аккумулятора тепла позволяет, как уже говорилось, до 50% снизить затраты на топливо в отопительный сезон, а если учитывать то, что цена на энергоносители постоянно растет, то такое вложение средств становится не просто выгодным, а уже обязательным для новостроек.

Источники: http://spetsotoplenie.ru/sistemy-otopleniya/elementy-sistem-otopleniya/zachem-nuzhen-teplovoj-akkumulyator-dlya-otopleniya.html, http://teplospec.com/montazh-remont/pravilnaya-skhema-otopleniya-s-teploakkumulyatorom.html, http://teplo.guru/kotly/teploakkumulyator.html

 

 

Как вам статья?

Аккумуляция и распределение тепла в автономных системах теплоснабжения

Главная  / Круглый стол / Аккумуляция и распределение тепла в автономных системах теплоснабжения

Для комфортного и экономичного автономного теплоснабжения, большое значение имеют не только характеристики установленного в системе теплогенератора, но и насколько рационально используется, вырабатываемое им тепло.

На очередном вирутальном круглом столе нашего журнала (А-Т) эту тему обсуждали специалисты ведущих компаний, реализующих на российском рынке тепловое оборудование.

Подписаться на материалы рубрики Круглый стол можно на главной странице сайта >>>

Подписаться на Журналы можно ЗДЕСЬ>>>

Купить журнал можно ЗДЕСЬ>>>

Александр Федотов, технический специалист компании ACV Rus

Иван Санкин, бренд-менеджер NIBE АО «ЭВАН»

Михаил Чугунов, старший специалист по продуктам «Вайлант Груп Рус»

Олег Козлов, ведущий инженер компании ≪Де Дитриш Термик≫

Игорь Кениг, руководитель «Академии «Виссманн»» в РФ

А-Т: В каких системах теплоснабжения уместно применение аккумуляторов тепла?

Александр Федотов:

Систему аккумулирования тепла целесообразно использовать в случаях, когда имеющийся отопительный узел не позволяет в достаточном объеме контролировать работу системы отопления:

— при использовании твердого топлива – сглаживать пики горения, аккумулировать выделяемую тепловую энергию, уменьшать количество закладок твердого топлива;

— при использовании зарядки аккумулятора теплом на ночной электроэнергии по дешевому тарифу;

— при использовании солнечных коллекторов для накапливания тепловой энергии в дневное время;

— при использовании тепловых насосов — для оптимизации времени работы компрессора теплового насоса, гидравлической развязки контуров теплового насоса и нагрузки.

Иван Санкин:

Эффективность использования в системах теплоснабжения аккумуляторов тепла уже подтверждена сотнями успешно реализованных проектов. Причем, в зависимости от выбранного основного источника отопления достигаются отличные друг от друга эффекты.

Использование теплоаккумуляторов совместно с твердотопливными котлами является самым распространенным вариантом. Тандем этих приборов максимизирует КПД всей системы отопления и обеспечивает комфорт своему владельцу. Ночью используется тепло, накопленное днем и сохраненное в аккумуляторе.

Совместная работа электрического котла и теплонакопителя наиболее эффективна при использовании двухтарифного счетчика. Вы накапливаете энергию ночью, когда тариф ниже, а используете ее днем. Выгода очевидна.

Использование теплоаккумулятора с тепловыми насосами, газовыми и дизельными котлами существенно снижает количество старт/стопов теплового прибора.

Также теплоаккумуляторы очень удобны при комбинации в системе отопления нескольких источников тепла. В последнее время все большее распространение получает одна из самых энергосберегающих комбинаций – система работы теплового аккумулятора совместно с солнечными панелями.

Игорь Кенниг:

Применение буферных емкостей или аккумуляторов тепла будет обосновано в тех ситуациях, когда график выработки тепловой энергии не совпадает с ее потреблением. Ярчайшим примером будут твердотопливные котлы или солнечные коллекторы. Представьте ситуацию, на дворе октябрь, отопление уже необходимо, но тепловая нагрузка пока еще невелика, Вы загрузили дровяной котел, разожгли, он начал работать. Дом начинает прогреваться и вскоре становиться тепло, но дрова в котле еще не прогорели. Насосы начинают выключаться, смесители закрываться и т.д. Что делать? Выход – сбрасывать избытки располагаемого тепла в аккумулирующую емкость, нагревая находящийся там теплоноситель. Когда закладка котла прогорит полностью и вновь потребуется тепло в системе отопления, подача нагретого теплоносителя будет идти не из котла, а из буферной емкости.

Аналогично работают системы с солнечными коллекторами. Ведь получение тепловой энергии идет в дневное время, а наши основные потребности в тепле ночью.

Еще одним вариантом применения буферных емкостей системы, в которых стоимость энергоносителя изменяется в по тарифной сетке. Например, электрокотлы или тепловые насосы. Можно «запасать» тепло полученное по низкому (как правило, ночному тарифу) и пользоваться им в дневное время. Все что необходимо, максимально прогреть емкость по «низкому» тарифу. Есть или нет такая возможность — зависит от автоматики.

А-Т: Какое оборудование применяется сегодня для аккумуляции и распределения тепла в автономных системах теплоснабжения?

Иван Санкин:

Для аккумуляции и распределения тепла в автономных системах теплоснабжения устанавливаются теплоаккумуляторы, аккумуляторы холода, накопители бытовой воды. Аккумуляторы холода, как и теплоаккумуляторы, могут использоваться для сохраненияизлишков тепла, полученного от источника отопления, с целью дальнейшего его использования в отопительной системе. Однако также они могут выступать в роли хладоаккумуляторов или больших накопителей бытовой воды.

Александр Федотов:

Существует множество модификаций и разновидностей тепловых аккумуляторов, которые также называются буферными нагревателями. Различны и задачи, которые выполняют такие установки. Как правило, аккумуляторы применяют для повышения эффективности работы основного агрегата, например твердотопливного котла. В этих же случаях целесообразно использовать подобные системы для осуществления контролирующей функции, которая сложно реализуется в процессе обслуживания традиционных котельных в частных домах. Чаще всего для этого используются баки-аккумуляторы тепла, емкость которых достигает 150 л. В промышленной сфере, конечно, могут применяться и установки с гораздо большей вместимостью.

Олег Козлов:

Для данной сферы применимы буферные баки, которые выполняют роль теплоаккумуляторов. Наиболее распространенными объемами для нужд автономных систем теплоснабжения считаются 600—3000 л. Например, у компании De Dietrich такое оборудование представлено моделями RSB  600—3000. Буферные баки RSB представляют собой толстостенные стальные емкости, защищенные по внутренней поверхности антикоррозийной грунтовкой. Внешняя часть бака имеет теплоизоляцию. В баках имеются входы и выходы для подключения нескольких источников или контуров потребителей тепла, предусмотрена установка ТЭНов.

Игорь Кениг:

В качестве буферных емкостей, как правило, применяются простые стальные ёмкости без какого-либо покрытия. Считается, что теплоноситель уже освобожден от кислорода воздуха, и металлу не приходится с ним контактировать, соответственно, нет необходимости дополнительно защищать емкость от кислородной коррозии, как например, бойлера для систем ГВС.

В редких случаях, применяют емкости из нержавеющей стали, но это чаще обусловлено требованиями предъявляемые при монтаже емкости.

М. Чугунов:

В ассортименте нашей компании на данный момент представлены буферы для отопительных систем allSTOR plus и exclusive, а также комбинированные водонагреватели VIH SW для одновременного использования тепловых насосов и солнечных коллекторов.

А-Т: От чего зависит выбор оборудования для аккумуляции тепла? Какие критерии надо учитывать при его выборе?

Александр Федотов:

Одна из главных задач, которые выполняют тепловые аккумуляторы, — повышение эффективности и комфорта при эксплуатации отопительного оборудования, работающего на твердом топливе. С точки зрения накопителя главной задачей является обеспечение возможности поддержания нужного температурного режима, который задает сам пользователь. По мере работы котла бак получает горячую воду и сохраняет ее до момента остановки функции системы обогрева.

Есть различные методики расчета рекомендуемого объема, но практика показывает, что его объем должен быть не менее 25 на 1 кВт мощности твердотопливного котла. Чем мощнее котел, тем больше объем буфера. Чем меньше система отопления при неизменной мощности котла, тем больше объем буфера (т. к. система отопления может поглотить меньше тепла и его избыток будет больше).

Иван Санкин:

Выбор теплоаккумулятора в первую очередь зависит от целей, которые он призван решать. Это может быть только теплоснабжение здания или теплоснабжение совместно с обеспечением горячей водой. Оборудование для решения таких задач будет существенно отличаться. В первом случае может использоваться обычный утепленный бак, во втором же речь уже идет о приборе с различными встроенными теплообменниками. Например, змеевиком ГВС, змеевиком для использования энергии солнца, либо теплоаккумулятор с внутренним баком ГВС. Также выбор зависит от количества используемых источников тепла.

При выборе теплоаккумулятора необходимо учитывать цель использования, тип основного источника тепла, количество источников тепла в системе теплоснабжения. Важным фактором для учета является также мощность теплового прибора и часовые расходы тепла.

Олег Козлов:

Главным параметром для выбора теплоаккумулятора является мощность источника тепла и/или нагрузка системы теплоснабжения. При простых расчетах, например, при подборе буферного бака к твердотопливному котлу, принимают объем аккумулятора в 20 л на 1 кВт мощности. Данная цифра может заметно корректироваться, если стоит задача включать котел реже. А также она зависит от рабочей температуры, графика системы отопления и проч.

Большое значение имеет теплоизоляция теплоаккумулятора, особенно при работах с максимальными температурами хранения теплоносителя. Следует отдавать предпочтение бакам с наименьшими потерями тепла.

Михаил Чугунов:

При выборе оборудования нужно учесть несколько вещей: оно должно обеспечить максимальный комфорт для владельца, выдавая нужную температуру в заданное время, и одновременно с этим прослужить максимально долго и эффективно. Приняв во внимание данные факторы, мы выберем оптимальный аккумулятор тепла для системы.

А-Т: Какие схемы с аккумуляторами тепла предлагает к реализации ваша компания?

Иван Санкин:

Выше я упоминал, что в качестве основного прибора отопления  для совместной работы с теплоаккумулятором могут использоваться различные источники тепла. Мы предлагаем различные решения по теплоснабжению, начиная от простых схем с последовательным подключением «источник тепла – теплоаккумулятор – система отопления» и заканчивая сложными техническими системами, в которых аккумулятор получает энергию от трех разных источников тепла, распределяет ее в последствие на теплые полы и радиаторы, помимо этого еще и производит горячую воду.

Олег Козлов:

По опыту De Dietrich, популярностью пользуется схема использования аккумулятора тепла с котлом на дизельном топливе или пропане в комбинации с твердотопливным или электрокотлом. Такая схема дает существенную финансовую экономию за счет периодического использования более дешевого энергоносителя (твердое топливо или электроэнергия при ночном тарифе). Т.о., основной котел включается только в тот момент, когда израсходовано все накопленное аккумулятором тепло. Для работы в автоматическом режиме такой системы и рационального распределения тепла используется автоматика De Dietrich Diematic VM iSystem, которая управляет работой котлов, контуров отопления, ГВС и др. , а также контролирует температуру в буферном баке.

Игорь Кениг:

Компания Viessmann предлагает целый ассортимент емкостей объемом от 200 до 2000 л. Основные отличия заключены в количестве патрубков подключения, а, соответственно, в количестве и типе подключаемых теплогенераторов, а также есть различия по приготовлению ГВС. Ёмкости могут со строенным приготовлением ГВС, за счет встроенного змеевика из нержавеющей стали, или внешним пластинчатым теплообменником.

Михаил Чугунов:

На базе системных буферов allSTOR, предлагаемых на рынке «Вайллант Групп Рус» можно реализовать комбинированные схемы с конденсационными котлами и солнечными коллекторами, каскадами тепловых насосов и, например, дублирующим электрическим котлом, а также многие другие.

Александр Федотов:

В ассортименте компании ACV имеется большое количество теплоаккумуляторов от 300 до 3000 литров в различных модификациях. Использование аккумуляторов тепла позволяет реализовывать множество различных решений по оргаизации теплоснабжения.

Вот несколько примеров:

1. Твердотопливный котел
2. Запорный кран
3. Смесительный клапан
4. Теплообменник
5. Группа безопасности
6. Расширительный бак
7. Циркуляционный насос
8. Дренажный кран для слива/заполнения
9. ТПК
10. Температурный датчик ТПК
11. Буферная емкость (аккумулятор тепла)

Материал из журнала «Аква-Терм»№ 6/2017



Поделиться:

Опубликовано: 28 ноября 2018 г.

вернуться назад

Winno Energy — Бак-аккумулятор

Почему стоит выбрать бак-аккумулятор WinBuffer

Аккумулятор энергии WinBuffer – для оптимизации нагрева водяных систем отопления, тепло, вырабатываемое отопительным прибором, накапливается в аккумуляторах энергии, которые используются для обогрева здания и бытовая вода. Аккумулятор энергии WinBuffer — это скандинавский продукт, произведенный специалистами по отоплению на заводе в Северной Скандинавии.

Ассортимент нашей продукции включает модели для использования с различными методами нагрева.

Аккумулятор энергии WinBuffer позволяет параллельно использовать различные системы отопления. Аккумулятор можно подключить к системе теплого пола или радиаторной сети. Аккумуляторы WinBuffer доступны для частных домов и больших владений.

Ассортимент наших моделей включает аккумуляторы емкостью 501 л, 1000 л, 2000 л, 3000 л, 4000 л и 5000 л.

Простота обращения

Благодаря неподвижной стальной раме в нижней части аккумулятора аккумулятор WinBuffer легко транспортировать, перетаскивать и устанавливать независимо от модели и размера.

Аккумулятор имеет съемную изоляцию, что позволяет легко переносить его в ограниченное пространство, не снимая дверные коробки. Например, аккумулятор на 1000 литров имеет диаметр 850 мм без изоляции.

Сегменты изоляции крепятся друг к другу с помощью быстросъемных защелок, что позволяет легко снимать и устанавливать их. Соединения аккумулятора не находятся внутри изоляции; для облегчения монтажа труб соединения доходят до уровня поверхности изоляции.

Регулировочные ножки (допуск регулировки 0-60 мм) позволяют легко установить аккумулятор в вертикальное положение даже на неровной поверхности.

Высокое качество и длительный срок службы

Роботизированная сварка обеспечивает первоклассную сварку и стабильное качество. Все баки окрашены грунтовкой и испытаны под давлением водой. Изоляционным материалом является литой под давлением полиуретан, обладающий очень хорошей теплоизоляционной способностью и минимальными потерями тепла. Вертикальный цилиндрический аккумулятор WinTank обеспечивает наилучший тепловой вариант с точки зрения формы. При проектировании соединений также учитывалась простота использования. Сливной патрубок, расположенный в передней части аккумулятора, позволяет легко слить воду из аккумулятора.

Достаточное количество свежей воды с помощью аккумулятора энергии – это экологический и экономичный способ получения комфортной, ровной комнатной температуры и достаточного количества горячей воды. Аккумулятор аккумулирует и распределяет тепло, производимое системами отопления, которое затем используется для обогрева помещений и горячего водоснабжения.

В аккумуляторах WinBuffer вода для бытовых нужд нагревается в медном змеевике, что обеспечивает быстрый оборот воды.

Змеевик распределяет воду энергоэффективно, обеспечивая свежесть. Катушки для аккумуляторов заказываются отдельно

Почему стоит выбрать аккумуляторный бак WinBuffer для ваших проектов по возобновляемым источникам энергии: 

  • Произведено в Скандинавии
  • Соответствует директиве PED и законодательству Великобритании о сосудах под давлением
  • Роботизированная сварка обеспечивает первоклассную сварку и качество изоляции
  • Прочный и термически эффективный
  • Класс давления до 10 бар при необходимости
  • Подходит для биомассы, солнечной энергии, пеллет и GSHP

Теплоаккумулятор WinBuffer EV
Аккумулятор тепла EV подходит для хранения энергии от различных источников тепла в дровяных, био, тепловых насосах и солнечных системах отопления. Термоаккумуляторы ЭВ имеют две дверцы с фланцами для установки змеевиков и разъемами для электронагревательных элементов. В верхней двери базовой версии установлен водяной змеевик на 35 л/мин. Например, в нижнем отсеке можно установить змеевик предварительного нагрева или змеевик солнечного нагрева. Механизм управления потоком для сетевых и загрузочных соединений находится внутри резервуара.

WinBuffer EVH Аккумулятор перегрева
Аккумулятор перегрева WinBuffer EVH, разработанный специально для систем теплового насоса и солнечного отопления, имеет три отсека с фланцами для установки змеевиков. Стандартная конфигурация – водяной нагревательный змеевик в верхнем отсеке и дверцы в двух других. Например, змеевик предварительного нагрева может быть установлен в среднем отсеке, а тепловой солнечный змеевик или змеевик теплообменника — в нижнем отсеке. Резервуары для хранения WinBuffer EVH оснащены разделительными стенками с проточными отверстиями. Секция над стенкой сепаратора нагружается, например, самой высокой температурой, создаваемой геотермальным тепловым насосом. Это называется перегревом, который обеспечивает достаточную температуру и количество воды для использования. Благодаря сепараторной стенке самая перегретая самая горячая вода остается в верхней части накопительного бака, а самая холодная вода, отдавшая свою энергию на нагрев, возвращается обратно в нижнюю часть для повторного нагрева.

​Система также способна использовать наибольшее количество энергии солнечной тепловой катушки.

Модели по специальному заказу
Резервуары-аккумуляторы могут быть изготовлены с большими дверцами Ø 300 мм для установки больших змеевиков. Высота накопительных баков также может быть снижена в определенных пределах. Кроме того, размер и расположение соединений могут быть изменены. По специальному заказу мы также поставляем теплоаккумуляторы для максимального рабочего давления 10 бар.

Аккумуляторы тепла — журнал HPAC

Всякий раз, когда гидравлическая система разделена на несколько зон, стоит предусмотреть буферный бак между источником тепла и системой распределения. Это особенно верно, когда источником тепла является односкоростное устройство «вкл/выкл», а не модулирующее устройство.

Одним из примеров является 4-тонный геотермальный тепловой насос, питающий несколько панельных радиаторов с индивидуальным управлением. Каждый радиатор представляет собой то, что я бы назвал «микрозоной». Мощность такой зоны составляет, вероятно, менее 10 %, а может быть, даже менее 5 % тепловой мощности источника тепла. Если вы подключите несколько таких зон напрямую к источнику тепла, даже если он может модулировать, скажем, 20% от номинальной мощности, вы, скорее всего, столкнетесь с короткими циклами. То же самое справедливо и для теплового насоса воздух-вода.

Размер буферного резервуара

Размер буферного резервуара зависит от двух параметров, которые выбирает проектировщик:

  1. Каково минимальное время работы источника тепла, которое позволяет избежать определения конструктора «короткий цикл»?
  2. И какое допустимое изменение температуры буферной емкости в течение минимального времени работы?
    Как только эти два решения приняты, математика проста. Минимальный размер бака можно определить по формуле 1.

Формула 1:

где:
V = требуемый объем буферного бака (галлоны)
t = желаемая продолжительность «цикла» источника тепла (минуты)
Qheat source = теплопроизводительность источника тепла (БТЕ/ч)
qload = скорость отбора тепла из бака (может быть равна нулю) (БТЕ/ч)
∆T = повышение температуры бака с момента включения источника тепла до момента его выключения (F)

Вот пример. Предположим, что проектировщик хочет, чтобы водяной тепловой насос с номинальной производительностью 48 000 БТЕ/ч работал с минимальным рабочим циклом 10 минут, подавая тепло на радиатор полотенцесушителя, выделяя тепло со скоростью 2 000 БТЕ/ч.

Тепловой насос реагирует на температуру буферного резервуара. Он включается, когда температура буферного резервуара падает до 100F, и выключается, когда резервуар достигает 120F. Каков необходимый объем буферной емкости для этого?

Просто подставьте числа в формулу и возьмите калькулятор:

Буферные резервуары большего размера могут обеспечить более длительные циклы включения источника тепла. Они также могут обеспечить более узкое изменение температуры в течение определенного рабочего цикла. Компромисс между продолжительностью рабочего цикла и колебаниями температуры резервуара легко оценить с помощью формулы 1. Очевидно, что большие буферные резервуары стоят дороже, занимают больше места и обычно имеют более высокие потери тепла в режиме ожидания.

Выполнение соединений

Существует несколько способов подключения буферных резервуаров. Их называют «четырехтрубными», «трехтрубными» и «двухтрубными» конфигурациями. На рис. 1 (ниже) показаны все три.

Рис. 1. Буферный резервуар с двумя, тремя и четырьмя трубами.

Четырехтрубная схема является «классической» схемой трубопроводов для буферных резервуаров в гидравлических системах. Источник тепла добавляет тепло с одной стороны, а нагрузка отводит тепло с другой стороны. Такая конфигурация трубопроводов обеспечивает превосходное гидравлическое разделение между циркуляционным насосом источника тепла и циркуляционным насосом(ами) нагрузки.

Еще несколько лет назад я предполагал, что это единственная конфигурация трубопровода для буферного резервуара в гидронической системе. Тем не менее, дополнительные исследования того, как баки-аккумуляторы подключаются к трубопроводам в европейских системах с использованием пеллетных котлов, стали для меня открытием. Читайте дальше, и вы увидите, чему я научился.

Одним из ограничений четырехтрубной конфигурации является то, что все тепло от источника тепла должно пройти через бак на пути к нагрузке. Это не проблема, если поддерживается температура буферного резервуара. Однако такая компоновка определенно замедляет передачу тепла от источника тепла к нагрузке, если бак значительно остынет.

Если вы устанавливаете буферный бак с четырьмя трубами, обязательно установите обратный клапан на стороне источника тепла системы для предотвращения обратного термосифонирования из нагретого бака обратно через контур теплового насоса, когда тепловой насос выключен. Если допустить обратное термосифонирование, оно может отводить значительное количество тепла из резервуара в течение нескольких часов, когда тепловой насос выключен.

Двухтрубная конфигурация, с которой я столкнулся на некоторых европейских схемах трубопроводов, размещает нагрузку между буферным резервуаром и источником тепла. Это позволяет передавать тепло непосредственно от источника тепла к нагрузке, когда они оба работают одновременно. Это очень желательно при восстановлении здания из аварийного состояния.

Если расход нагрузки ниже, чем расход через источник тепла, разница между этими расходами проходит через буферный бак.

Одним из ограничений двухтрубной конфигурации является то, что в трубопроводе источника тепла необходимо установить клапан перепада давления, шаровой клапан с электроприводом или другое устройство, создающее сопротивление открытию в прямом направлении от 1 до 1,5 фунта на кв. нагрузка от прохождения через источник тепла, когда он выключен.

Также необходимо расположить тройники, соединяющие подающий и обратный трубопроводы с нагрузкой, как можно ближе к резервуару, чтобы обеспечить хорошее гидравлическое разделение.

Вот еще один урок, полученный в отношении двухтрубных буферных резервуаров: их следует использовать только при включении и выключении источника тепла в зависимости от температуры буферного резервуара.

Если расход источника тепла и расход нагрузки примерно одинаковы, через бак будет проходить очень небольшой поток. Это может привести к отключению источника тепла из-за удовлетворения обогрева помещения без добавления большого количества тепла в бак. В этом случае бак не «включен» в потоки энергии.

Однако, когда источник тепла управляется непосредственно по температуре резервуара, он будет продолжать работать даже после того, как термостат обогрева помещения будет удовлетворен, накапливая тепло, которое немедленно готово для перехода в следующую зону, запросившую его.

Встреча посередине

Что получится, если «усреднить» четырехконтурный буфер с двухконтурным буфером? Ответ: Трехтрубный буфер.

Эта конфигурация стала моей предпочтительной компоновкой, когда источником тепла является тепловой насос. Он обеспечивает возможность прямой подачи на стороне подачи, а также направляет обратный поток через нижнюю часть бака и, таким образом, обеспечивает задействование тепловой массы бака.

Не ожидайте значительной температурной стратификации в буферном резервуаре, подключенном к водяному тепловому насосу. Причина в относительно высокой производительности теплового насоса. Для большинства тепловых насосов рекомендуемая скорость потока составляет 3 галлона в минуту на тонну (12 000 БТЕ/ч) мощности. С водой в качестве рабочей жидкости, что приводит к дельта-T всего около 8F.

Типичный 4-тонный тепловой насос, работающий в таких условиях, перекачивает 80-галлонный буфер менее чем за семь минут. Эти скорости потока, особенно при вертикальной подаче в резервуар, создадут сильное внутреннее перемешивание. По возможности устанавливайте трубопровод в резервуар таким образом, чтобы нагретая вода от источника тепла поступала в резервуар горизонтально, а не вертикально.

Стоит отметить, что я не всегда ценил преимущества трехтрубного буферного резервуара, и эта идея пришла несколько лет назад от моего коллеги, профессора инженерного дела.

Мы с ним работали над улучшением производительности системы, работающей на пеллетном котле. Мы случайно наткнулись на упущение одной из конструктивных деталей, о которых я упоминал выше (например, установка дифференциального клапана для предотвращения возврата потока от нагрузки через котел, когда он был выключен).

Мы также оба понимали некоторые ограничения конфигурации буферного резервуара с четырьмя трубами (например, время, необходимое для нагрева большого резервуара до того, как температура воды, подаваемой в нагрузку, достигнет необходимого уровня). Мой коллега предположил, что стоит подумать о компромиссе между двумя конфигурациями.

Соединяем части вместе

На рис. 2 (ниже) показан простой шаблон: тепловой насос типа «воздух-вода», трехтрубный резервуар и высокозональное распределение.

Рис. 2. Тепловой насос типа «воздух-вода» с трехтрубным буферным резервуаром и высокозональной системой распределения.

Тепловой насос обеспечивает комбинацию низкотемп. панельные радиаторы и контуры лучистого пола. Радиатор панели и напольные контуры рассчитаны на работу при одинаковой температуре подаваемой воды. Это устраняет необходимость в смесительных клапанах. Всегда предпочтительнее, когда это возможно, более простое и менее дорогое.

Это один из самых важных уроков, которые я усвоил за 40 лет работы в этой отрасли.

Расход и тепловая мощность каждого контура регулируются неэлектрическим термостатическим клапаном. Циркуляционный насос с переменной скоростью, регулируемый давлением, автоматически регулирует скорость на основе этих клапанов.

Тепловой насос включается и выключается для поддержания температуры воды в середине буферного резервуара между 100F/38C и 110F/43C.

В дополнение к буферизации теплового насоса от коротких циклов, бак обеспечивает гидравлическое разделение между внутренним циркуляционным насосом теплового насоса и распределительным циркуляционным насосом с регулируемой скоростью.

В этой системе используются современные концепции, сочетающие высокую энергоэффективность, надежность и комфорт. Возможно, вы сможете использовать его в будущем проекте. <>

Джон Зигенталер

Джон Зигенталер, лицензированный профессиональный инженер. Его последняя книга — «Отопление с использованием возобновляемых источников энергии» (для получения дополнительной информации посетите сайт www.hydronicpros.com).

Объявление

Теплоаккумулятор 3000 литров ОПЭКС-2-3000-КС

Описание

Резервуары-аккумуляторы представляют собой вертикальную (или горизонтальную) сварную конструкцию, состоящую из цилиндрической обечайки, верхнего и нижнего (левого и правого) эллиптических днищ, штуцера для подвода и отвода рабочей среды и дренажа системы, а также примерка по проекту или по желанию заказчика. К нижнему днищу приварены опоры (обечайки — в горизонтальном исполнении) для надежной установки на месте.

Аккумуляторы используются в качестве аккумуляторов тепла или холода, буферных емкостей, водонагревателей. ОПЭКС -2 модели предназначены для: отопления, аккумулирования тепловой энергии в виде горячей воды, гидроизоляции потоков в контурах технологических систем промышленных предприятий, систем горячего водоснабжения и отопления, хранения и передачи избыточное тепло, полученное от источника (электрический котел, твердотопливный котел, тепловой насос, солнечные коллекторы, гелиосистемы) с возможностью подключения нескольких источников тепловой энергии.

  • увеличение срока службы системы отопления;
  • снижение расхода топлива на 30-40%;
  • увеличение срока службы системы отопления;
  • снижение риска закипания твердотопливного котла;
  • способность поддерживать постоянную температуру;
  • комбинирование различных видов тепловой энергии;
  • Увеличение интервала между чистками котла, простота установки в существующую систему отопления.

Основные характеристики

Volume 3000 l
Tank working pressure range 0 — 13 bar
Tank operating temperature range 0 — 95 ° C
Working pressure in the heat exchanger 3-16 бар
Максимальная температура теплоносителя в теплообменнике 200 °C
Материалы (редактирование) Углеродистая сталь без внутреннего покрытия
Соединение Соединение нагревательного элемента Соединение солнечного коллектора Соединение твердотопливного котла Соединение газового котла Соединение электрического котла
Присоединение фланцевое / резьбовое / зажимное / сварное; по стандартам ГОСТ, ISO, DIN
Изоляция Мягкий полиуретан (40-200мм), резина + сменное покрытие кожа/ткань
Защита от коррозии Магниевый анод
Размещение вертикальное/горизонтальное;
Support Adjustable / non-adjustable
Certification TU U 28. 9-30521500-005-2017 ISO 9001
Model Volume, l Diameter, mm Высота, мм
ОПЭКС-2-3000-КС 3000 1400 2280

Dimensions (mm) and weight (kg)

2″
Capacity characteristics Outlet diameter Unit rev 3000
A — complete draining of water 2 ″ mm 90
Б — обратка из системы 2″ мм 615
С — подача в систему 0218 mm 1755
D — security group 2 ″ mm 2280
T — temperature sensors 1⁄2 ″ mm
L — height
mm 2280
W — width (diameter)
mm 1400
Weight
кг 393

Примечание.

Размеры бака/котла указаны для стандартной модели с рабочим давлением 6 бар. Возможно изготовление нестандартных моделей с другими параметрами по согласованному чертежу.

Подбор оборудования

Для выбора необходимого объема хранения возможно объединение нескольких резервуаров в каскад.

Накопительный бак выбирается для ранее выбранного источника тепла и рассчитывается таким образом, чтобы в нем можно было аккумулировать все тепло, вырабатываемое этим источником, или для потребителя которого он должен быть обеспечен теплом, вырабатываемым до времени нагрева потребление маломощным источником.

Приоритет при выборе мощности будет у источника, если его мощность или время подвода тепла ограничены.

Приоритет при выборе мощности будет у потребителя, если требуется покрыть заданную тепловую нагрузку за определенное время.
Дополнительный объем воды, образующийся при нагреве до максимальной температуры, составляет ~ 3,5% от номинального объема емкости.

Опции

  • вертикальное/горизонтальное размещение;
  • группа безопасности;
  • Датчики уровня/температуры/давления;
  • нагреватель термоэлектрический;
  • теплообменник;
  • изоляция в холод;
  • катодная защита;
  • сервис;
  • смотровой люк; кожаный/тканевый чехол;
  • разработка индивидуального снаряжения *
  • Самовывоз со склада в Киеве
  • Новая почта
  • СИДЕЛ
  • Деливери
  • Курьер в Киеве
  • Безналичный расчет с НДС
  • Онлайн Приват24, Visa/MasterCard

Технология — Энергия полярной ночи

Наше инновационное решение позволяет использовать солнечную или ветровую энергию до 100 % от потребности в отоплении и электричестве. В основе нашего решения лежит запатентованный высокотемпературный крупномасштабный накопитель тепла.

Мы используем очень, очень горячий песок в качестве носителя

Мы преобразуем электричество в тепло и сохраняем его для дальнейшего использования. Мы используем песок в качестве среды хранения, что обеспечивает безопасную эксплуатацию и естественный баланс в цикле хранения. Кроме того, песок является дешевым и распространенным материалом, который можно нагревать до 1000 °C и даже выше.

Внутри песка мы строим нашу систему теплопередачи, которая обеспечивает эффективную передачу энергии в хранилище и обратно. Надлежащая изоляция между хранилищем и окружающей средой обеспечивает длительный срок хранения, до месяцев, с минимальными потерями тепла.

Объем наших хранилищ варьируется от десятков до тысяч кубометров. Хранилище можно разместить под землей, оставив при этом минимальное пространство на часто высоко ценимых квадратных метрах на строительных площадках.

Чистая энергия с минимальными выбросами

CO 2 Выбросы от нашего аккумулирования тепла — это встроенные выбросы от строительных материалов и на этапе строительства. Поскольку эти встроенные выбросы теплоаккумулятора PNE незначительны, выбросы произведенного тепла в основном связаны с источником электроэнергии.

Можно сказать, что тепло, взятое из нашего хранилища, такое же чистое, как и электричество, подаваемое в хранилище.

Индивидуальные системы для удовлетворения потребностей клиентов

Аккумулирование тепла всегда является частью энергетической системы, будь то тепловая сеть отдельного здания, крупная сеть централизованного теплоснабжения или автономная система электроснабжения и отопления острова .

Таким образом, каждый из наших теплоаккумуляторов изготавливается индивидуально в соответствии с требованиями и логикой работы заказчика. Мы проектируем как индивидуальные аккумулирующие тепло, так и полные энергетические системы, при этом наше аккумулирование позволяет использовать высокие доли возобновляемых источников энергии при разумных затратах.

Наши хранилища разработаны на основе моделирования с использованием программного обеспечения COMSOL Multiphysics. Мы разрабатываем наши системы с использованием трехмерных моделей нестационарного теплопереноса и реальных входных и выходных данных.

проверенная технология

Мы спроектировали и построили наш первый коммерческий аккумулятор тепла на основе песка для Vatajankoski, энергетической компании, расположенной в Западной Финляндии. Он будет обеспечивать теплом сеть централизованного теплоснабжения Ватаянкоски в Канкаанпяя, Финляндия. Тепловая мощность хранилища составляет 100 кВт, а мощность – 8 МВтч. Полномасштабная загрузка хранилища начнется в 2022 году9.0005

У нас также есть опытный образец мощностью 3 МВтч в Хиеданранте, Тампере. Он подключен к местной сети централизованного теплоснабжения и обеспечивает теплом несколько зданий. Пилотный проект позволяет проводить тестирование, проверку и оптимизацию решения по аккумулированию тепла. В пилотном проекте энергия частично поступает от массива солнечных панелей площадью 100 квадратных метров, а частично — из электрической сети.

Аккумуляторы тепла Polar Night Energy на основе песка доступны для покупки. Не стесняйтесь спрашивать цену на ваш аккумулирующий теплоноситель!

Здесь становится жарко. До 600–1000 °C в зависимости от исполнения*.
Вот некоторые цифры и факты о нашем запатентованном накопителе тепловой энергии.

Температура*
До 600–1000 °C

Номинальная мощность
До 100 МВт

Мощность
До 20 ГВтч

Эффективность
До 99%

Цикл хранения
От часов до месяцев

Срок службы
Десятки лет

Инвестиционные затраты
< 10 евро/кВтч емкости хранения

Безопасность
Отсутствие ядовитых или опасных материалов, минимальные выбросы

Эксплуатационные расходы
Минимальные, без расходных материалов, полностью автоматизированные

Производство возобновляемых источников энергии, таких как энергия ветра и солнца, очень изменчиво и лишь частично совпадает с потреблением во времени. Поскольку эти нестабильные источники электроэнергии быстро увеличиваются в обществе, требуется все больше и больше хранилищ энергии. Наша технология позволяет перерабатывать дешевую и чистую избыточную электроэнергию в ценное тепло доступным способом, который можно использовать тогда, когда это больше всего необходимо.

Аккумулятор тепла PNE сочетает устойчивое производство тепла с хранением избыточной электроэнергии.

Системы аккумулирования тепла для всех современных систем дровяных котлов

Оптимизация эффективности – сокращение обслуживания – упрощение эксплуатации – увеличение срока службы котла

Принцип работы системы аккумулирования тепла:
компонент современных дровяных котлов. Поглощая дополнительное тепло, образующееся во время цикла сжигания, аккумулирование тепла позволяет дровяным котлам работать с меньшими затратами, меньшими выбросами и более высокой эффективностью. Изоляция толстого бака удерживает аккумулированное тепло, обеспечивая 24 часа и более между циклами горения. При правильном использовании дровяных котлов с аккумулированием тепла не будет образовываться вредного конденсата в топке, и они прослужат дольше, чем котлы, используемые без аккумулирования тепла. Аккумулирование тепла является условием некоторых гарантий на дровяные котлы и разрешений Агентства по охране окружающей среды.
Использование системы аккумулирования тепла надлежащего размера с котлами на пеллетах и ​​щепе может сократить циклы включения/выключения наполовину или более. Сокращение циклов значительно снижает выбросы и потребность в обслуживании котла, одновременно улучшая время отклика на нагрев. Это означает меньшее образование золы и более высокий уровень комфорта в здании.
Хотя не все котлы, продаваемые Tarm Biomass, требуют аккумулирования тепла, мы почти всегда рекомендуем его.

Термоаккумуляторы под давлением

Простые, не требующие обслуживания, изготовленные в США, резервуары, сертифицированные ASME

Термальные резервуары для хранения биомассы под давлением Tarm изготовлены в США из толстой углеродистой стали и сертифицированы ASME. Они застрахованы, безопасны, не требуют обслуживания и долговечны. Система аккумулирования тепла под системным давлением не содержит кислорода, что означает, что при правильной установке сталь не будет подвергаться коррозии. Резервуары вертикальной конструкции экономят ценное пространство на полу, одновременно способствуя желаемой термической стратификации. Резервуары изолированы после размещения для простоты перемещения и установки. Tarm Biomass обладает богатым опытом в области аккумулирования тепла, и мы предоставляем концептуально разработанные схемы трубопроводов. Стандартные диаметры составляют 30 дюймов для резервуаров на 220 галлонов и 36 дюймов для резервуаров на 300 и 400 галлонов. Для резервуаров на 220 и 300 галлонов требуются потолки высотой восемь футов, а для резервуаров на 400 галлонов требуются потолки высотой девять футов. Tarm Biomass имеет в наличии большинство клапанов и элементов управления для простой интеграции аккумулирования тепла с вашим котлом на дровах или пеллетах. Ознакомьтесь с нашими руководствами по планированию, чтобы узнать больше о системной интеграции.

• Стандартные баки на 220, 300 и 400 галлонов; доступны нестандартные размеры.
• Максимальное расчетное давление 125 фунтов на кв. дюйм.
• Максимальная рабочая температура 450 0F намного превосходит аналоги из пластика и резины.

• Конструкция с низкими потерями напора.
• Закрытая система не требует ежегодного тестирования уровня воды и рН.
• Резервуары товарного качества для тяжелых условий эксплуатации. №

• Использование с энергетическим баком Fröling для отличного производства горячей воды для бытовых нужд.
• Гарантия один год.

Энергетический бак Fröling

Универсальный тепловой буфер и косвенный нагреватель горячей воды для бытовых нужд

Энергетический бак Fröling — это уникальный стратифицирующий бак, идеально подходящий для использования в качестве аккумулирующего/буферного бака тепла для небольших пеллетных котлов и/или в качестве высокопроизводительного водонагревателя. нагреватель в других приложениях. Energy Tank теперь доступен со змеевиком горячей воды для бытовых нужд или без него. Змеевик из нержавеющей стали длиной 104 фута (64 квадратных фута поверхности теплообмена) дополняет компактный сверхизолированный резервуар для хранения тепла с исключительной способностью нагрева воды. Змеевик постоянно производит горячую воду для бытовых нужд даже при низких температурах на входе. Большие отводы еще больше расширяют возможности применения Energy Tank.
Энергетический бак Fröling идеально подходит для пеллетных котлов мощностью 25 кВт или меньше. Пеллетные котлы модулируются в соответствии с потребностью в отоплении, но когда термостаты удовлетворены, потребуется всего несколько минут, прежде чем полностью модулированный пеллетный котел отключится. Energy Tank решает эту проблему, поглощая избыточное тепло и возвращая его обратно в систему распределения тепла по мере необходимости, что часто устраняет циклы включения и выключения. Износ и выбросы значительно снижаются.

• Один размер; 119литровый бак из углеродистой стали.
• Разделительная перегородка повышает эффективность сохранения тепла.
• Изоляция с застежкой-молнией приводит к потерям менее 1/3 градуса по Фаренгейту/час.

• Гофрированный змеевик из нержавеющей стали создает поверхность нагрева площадью 64 квадратных фута.
• Оптимальные размеры и расположение отводов для использования в качестве теплового буфера или резервуара для горячей воды для бытовых нужд.

• Сенсорная планка удерживает множество датчиков в различных положениях.
• Идеально подходит для пеллетных котлов Fröling мощностью до 25 кВт.
• 5-летняя гарантия.

Энергоаккумулятор Fröling со стратифицирующей перегородкой и без нее

Трубопровод резервуара для хранения тепла

Существует множество вариантов трубопроводов при использовании одного или нескольких резервуаров для хранения тепла. Если требуется буферный резервуар большего размера, от одного до четырех резервуаров могут быть соединены вместе либо с параллельным обратным возвратом (предпочтительный метод), либо последовательно. Система параллельного обратного возврата (A) (также называемая системой Тихельмана) гарантирует равномерную зарядку и использование энергии в баках-накопителях. Наличие трубы одинаковой длины для подачи и возврата предотвратит любые проблемы с балансировкой. Когда резервуары физически различаются по размеру или находятся в разных местах, возможно последовательное соединение 9.0003 (Б) . Первый бак будет заряжаться перед зарядкой следующего бака. Обратный поток забирает энергию из резервуаров. Tarm Biomass предлагает множество чертежей сантехники — см. наши руководства по планированию (древесина или пеллеты).

Рекомендуемый размер резервуара

Модель котла Мощность котла Объем (минимальный — идеальный)
Fröling S3 Turbo 30 Дровяной котел 95 539 БТЕ/ч 400-800 галлонов
Fröling S3 Turbo 50 Дровяной котел 163 783 БТЕ/ч 600-1200 галлонов
Дровяной котел Effecta Smart 40 136 500 БТЕ/ч 400-900 галлонов
Дровяной котел Effecta Smart 55 188 000 БТЕ/ч 800-1200 галлонов
Fröling PE1 20 Пеллетный котел 68 243 БТЕ/час 119-185 галлонов
Fröling PE1 35 Пеллетный котел 119 425 БТЕ/час 200-325 галлонов
Fröling P4 48 Пеллетный котел 163 780 БТЕ/ч 300-450 галлонов
Пеллетный котел Fröling P4 60 200 000 БТЕ/ч 400-560 галлонов
Пеллетный котел Fröling P4 80 273 000 БТЕ/ч 600-740 галлонов
Пеллетный котел Fröling P4 100 341 000 БТЕ/ч 600-925 галлонов

Как здания могут извлечь выгоду из систем накопления тепла

  • Дом
  • Блог
  • Как здания могут извлечь выгоду из систем хранения тепла

Аккумулирование энергии имеет многообещающие применения в зданиях и производстве экологически чистой энергии. Хотя средства массовой информации недавно сосредоточились на литий-ионных батареях, существуют и другие жизнеспособные формы хранения энергии, и одним из примеров является накопление тепла. Поскольку на отопление помещений и горячее водоснабжение приходится большая часть энергопотребления в зданиях США, возможности использования аккумулирования тепла многочисленны.

Система хранения тепла может быть такой же простой, как резервуар для воды с эффективной изоляцией, поскольку вода может удерживать большое количество тепла в компактном объеме. Когда один кубический метр воды снижает свою температуру на 10°C, он выделяет 41 870 килоджоулей тепла, что эквивалентно 39 685 БТЕ. Горячая вода может использоваться напрямую или может обеспечивать обогрев помещений путем циркуляции через воздухораспределители или трубы лучистого отопления.


Разработайте оптимальную систему отопления для вашего строительного проекта.


Применение для хранения горячей воды

Когда в системах отопления используется природный газ или мазут, их эксплуатационные расходы не зависят от времени использования — нагрев 100 галлонов воды стоит одинаково в любой час. Однако отопление сжиганием приводит к локальным выбросам, а электрическое отопление с использованием экологически чистой энергии входит в число предлагаемых альтернатив для снижения загрязнения от зданий.

Электрическое отопление чувствительно ко времени использования, в отличие от отопления сжиганием, и его использование может стать очень дорогим, если не управлять им должным образом:

  • Потребители электроэнергии с повременными тарифами платят очень высокую цену за киловатт-час в часы пикового спроса.

  • Крупные потребители с платой за потребление выставляют счета за самые высокие пики потребления в дополнение к обычному счету за количество использованной энергии.

Электрический резистивный нагрев существует уже несколько десятилетий, но его эксплуатационные расходы высоки, поскольку на каждый киловатт тепловой мощности требуется один киловатт потребляемой электроэнергии. С другой стороны, электрические тепловые насосы производят от 2 до 6 киловатт тепла на каждый киловатт электроэнергии. Коэффициент полезного действия (КПД) зависит от конкретного типа теплового насоса, его конструкции и условий эксплуатации:

  • Геотермальные тепловые насосы более энергоэффективны, чем воздушные тепловые насосы.

  • Эффективность теплового насоса постепенно снижается по мере снижения наружной температуры.

Отопление помещений и горячее водоснабжение оказывают минимальное воздействие на окружающую среду, когда в них используются тепловые насосы, работающие на дешевом электричестве от ветряных турбин и солнечных ферм. Основным недостатком этой установки является переменная мощность систем солнечной и ветровой энергии, но накопление горячей воды может сбалансировать подачу электроэнергии и потребность в отоплении.

Поскольку транспортировать электричество намного проще, чем воду, идеальным местом для хранения горячей воды является близость к точке потребления. Когда бак с горячей водой находится далеко от точки использования, перекачка может привести к значительному увеличению эксплуатационных расходов. Также учтите, что более длинные трубы приводят к повышенным потерям тепла.

Аккумулятор тепла коммунального масштаба

Распределенный аккумулирующий теплоноситель является эффективным усовершенствованием систем отопления помещений и горячего водоснабжения. Тем не менее, аккумулирование тепла также было протестировано в коммунальном масштабе, наряду с концентрированной солнечной энергией (CSP).

В отличие от фотогальванической установки, в которой используются солнечные модули, установка CSP концентрирует солнечный свет с помощью зеркал. Интенсивного локального нагрева достаточно, чтобы привести в действие паровую турбину и генератор:

  • Концентрированное тепло плавит специальную соль, обычно нитрат натрия или нитрат калия.

  • Расплавленная соль поступает в теплообменник, где вода превращается в пар, приводящий в действие турбины.

В этой конфигурации расплавленная соль хранится в огнеупорных контейнерах, где она сохраняет тепло в течение длительного времени. Таким образом, система может продолжать производить пар для турбин даже при отсутствии солнечного света. Хотя фотоэлектрические батареи предлагают более низкую стоимость электроэнергии, чем системы CSP с расплавленной солью, они не могут поставлять электроэнергию по запросу.

В отличие от фотоэлектрических батарей, станции CSP требуют больших масштабов, чтобы быть экономически жизнеспособными. Для владельца здания, который хочет максимально использовать возобновляемую энергию, солнечная фотоэлектрическая система с накопителем энергии предлагает гибкость для уменьшения масштаба. Станции CSP для самостоятельной генерации возможны для пользователей, достигающих масштаба мегаватта — крупные производственные парки были бы жизнеспособными кандидатами.

Эта концепция все еще относительно нова и используется только на нескольких электростанциях по всему миру. Первым коммерческим применением CSP с аккумулированием тепла в США стала электростанция Crescent Dunes мощностью 110 МВт в Неваде.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.