Капацитет на акумулатора за отопление. Устройството и схемите за свързване на топлинния акумулатор към отоплителната система. Какво е топлинен акумулатор

Когато използваме газов котел, не е необходимо самостоятелно да поддържаме определена температура в отоплителния кръг - това се прави чрез автоматизация. Но всичко се променя, когато в къщата е инсталиран котел на твърдо гориво. Горивото в него гори неравномерно, което води до охлаждане или прегряване на отоплителната система. Топлинният акумулатор за отопление ще помогне да се компенсират тези колебания и да се стабилизира температурата във веригата. Един вместителен резервоар за съхранение ще може да задържи излишък от топлинна енергия, като постепенно я отдава на отоплителната система.

В този преглед ще разгледаме:

Как работят топлинните акумулатори за отоплителни системи;
Как да изчислим необходимия обем на резервоара на батерията;
Как са свързани резервоарите за съхранение?
Най-популярните модели устройства за съхранение на топлина.

Нека да преминем през тези точки по-подробно.

Принципът на действие на топлинните акумулатори

Ако инсталирате котел на твърдо гориво в къщата, ще има сериозна нужда от редовно добавяне на нови порции дърва за огрев. Всичко е свързано с ограничения обем на горивната камера - тя не може да побере неограничен брой трупи. Да, и системи за тяхното автоматично захранване все още не са измислени, ако не вземем предвид пелетните котли с автоматизация. С други думи, ще трябва сами да наблюдавате работата на отоплителната система.

Тези котли развиват максимална мощност в момента, когато дървата за огрев горят весело в тях. В този момент те дават много допълнителна енергия, така че потребителите дозират внимателно дървата за огрев, като ги поставят в един дънер наведнъж. В противен случай къщата ще бъде твърде гореща. В това няма нищо добро, защото поради това се увеличава броят на подходите, който вече е голям. Проблемът се решава с помощта на топлинен акумулатор.

Термичният акумулатор за отопление е резервоар за съхранение, в който се натрупва гореща охлаждаща течност. Освен това енергията се подава на отоплителния кръг по строго дозиран начин, което гарантира стабилност на температурата. Поради това домакинствата се отърват от температурните колебания и честите подходи за полагане на дърва за огрев. Акумулационните резервоари са в състояние да акумулират излишната топлинна енергия и плавно да я освобождават към отоплителните кръгове.

Нека се опитаме да обясним принципа на работа на пръстите:

Простотата на конструкцията на топлинния акумулатор не само повишава надеждността на уреда, но и опростява ремонта и планираната поддръжка.

Отоплителният котел, монтиран в отоплителната система с топлинен акумулатор, се зарежда с дърва за огрев и произвежда голямо количество топлинна енергия;
Получената енергия се изпраща към термичната батерия и се натрупва там;
В същото време с помощта на топлообменник се поема топлина за отоплителната система.

Буферен резервоар за отопление (известен още като акумулатор на топлина) работи в два режима - натрупване и връщане. В този случай мощността на котела може да надвиши необходимата топлинна мощност за отопление на дома. Докато дървата за огрев горят в горивната камера, топлината ще се натрупва в топлинния акумулатор. След като логовете изгаснат, енергията ще се взема от батерията за дълго време.

Топлинните акумулатори на Lazybok за парници и оранжерии са подредени приблизително по същия начин - през деня те натрупват топлина от слънцето, а през нощта я отдават, затопляйки растенията и предотвратявайки замръзването им. Просто изглеждат малко по-различно.

Топлинните акумулатори за отоплителни системи също са необходими, ако като източник на топлина се използват слънчеви панели или термопомпи. Същите батерии не могат да осигуряват топлина денонощно, тъй като през нощта ефективността им пада до нула. През дневните часове те не само ще отопляват къщата, но и ще акумулират топлинна енергия в резервоара за съхранение.

Топлинните акумулатори могат да бъдат полезни при използване на електрически котли . Такава схема се оправдава с двутарифна платежна система.В този случай системата е конфигурирана така, че топлината се натрупва през нощта, а топлината се отделя през деня. Благодарение на това потребителите имат възможност да спестят пари от потреблението на електроенергия.

Разновидности на акумулатори на топлина

Топлинният акумулатор за отоплителната система е вместителен резервоар, оборудван със солидна топлоизолация - именно тя е отговорна за минимизирането на топлинните загуби. С помощта на една двойка тръби батерията се свързва към котела, а с помощта на друга двойка - към отоплителната система. Също така тук могат да се осигурят допълнителни тръби за свързване на верига за БГВ или допълнителни източници на топлинна енергия. Нека разгледаме основните видове топлинни акумулатори за отоплителни системи:

При наличието на циркулационна помпа става възможно да се използват няколко буферни резервоара наведнъж, което ви позволява да загрявате равномерно няколко стаи наведнъж.

Буферен резервоар - е обикновен резервоар, лишен от вътрешни топлообменници. Дизайнът предвижда използването на същата охлаждаща течност в котела и батериите, при същото допустимо налягане. Ако се планира преминаването на една охлаждаща течност през котела, а друга през батериите, към акумулатора на топлина трябва да се свърже външен топлообменник;
Топлинни акумулатори за индивидуално отопление с долен, горен или няколко топлообменника наведнъж - такива акумулатори ви позволяват да организирате два независими кръга. Първият кръг е резервоар, свързан към котела, а вторият е отоплителен кръг с батерии или конвектори. Тук топлоносителите не се смесват, и в двата кръга може да има различни налягания. Отоплението се извършва с помощта на топлообменник;
С проточен топлообменник на кръга за БГВ или с резервоар - за организиране на топла вода. В първия случай водата може да се консумира през целия ден и равномерно. Втората схема предвижда натрупване на вода, за да се върне бързо в определено време (например вечер, когато всички се къпят преди лягане) - индиректните бойлери, които натрупват вода, са подредени по подобен начин.

Дизайнът на топлинните акумулатори за отопление може да бъде много различен, изборът на подходящата опция зависи от сложността на отоплителната система, нейните характеристики и броя на източниците на гореща охлаждаща течност.

Някои топлинни акумулатори са оборудвани с нагревателни елементи с термостати, което позволява да се осигури топлина на потребителите през нощта, когато охлаждащата течност вече е охладена и няма кой да хвърли дърва за огрев в пещта. Полезни са и при използване на термопомпи и слънчеви панели.

Изчисляване на обема на топлинния акумулатор

Доближихме се до най-трудния въпрос - да изчислим необходимия обем на топлинния акумулатор. За да направите това, ще използваме следната формула - m=W/(K*C*Δt). Буквата W означава количеството излишна топлина, K е ефективността на котела (посочена като десетична дроб), C е топлинният капацитет на водата (топлоносител), а Δt е температурната разлика, определена чрез изваждане на температурата на топлоносителя на връщащата тръба от температурата на захранващата тръба. Например, може да бъде 80 градуса на изхода и 45 градуса на връщането - общо получаваме Δt = 35.

Първо, нека изчислим количеството излишна топлина. Да предположим, че за къща от 100 квадратни метра. м. имаме нужда от 10 kW топлина на час. Времето за горене на една отметка на дърва за огрев е 3 часа, а мощността на котела е 25 kW. Следователно за 3 часа котелът ще генерира 75 kW топлина, от които само 30 kW трябва да бъдат изпратени за отопление. Общо имаме 45 kW излишна топлина - това е достатъчно за още 4,5 часа отопление. За да не загубите тази топлина и да не намалите количеството заредени дърва за огрев (в противен случай просто ще прегреем системата), трябва да използвате акумулатор на топлина.

Що се отнася до топлинния капацитет на водата, той е 1,164 W * h / kg * ° C - ако не разбирате от физика, просто не влизайте в подробности. И не забравяйте, че ако използвате различна охлаждаща течност, тогава нейният топлинен капацитет ще бъде различен.

След като извършите необходимите изчисления, като използвате нашите съвети, можете лесно да изберете модел, който най-точно отговаря на всички ваши искания.

Общо имаме и четирите стойности - това е 45 000 W топлина, ефективността на котела (да предположим 85%, което ще бъде 0,85 в дробно изражение), топлинният капацитет на водата е 1,164 и температурната разлика е 35 градуса. Извършваме изчисления - m \u003d 45000 / (0,85 * 1,164 * 35). С тези цифри обемът е 1299,4 литра. Закръгляваме и получаваме капацитета на топлинния акумулатор за нашата отоплителна система, равен на 1300 литра.

Ако не можете да направите сами изчисленията, използвайте специални калкулатори, помощни таблици или помощта на специалисти.

Електрически схеми

Най-простата схема за свързване на топлинен акумулатор към котел на твърдо гориво включва използването на една и съща охлаждаща течност при еднакво налягане в котела и отоплителната система. За тези цели е подходящ най-простият резервоар за съхранение без топлообменници. На връщащите тръби са монтирани две помпи - чрез регулиране на тяхната производителност ще осигурим контрол на температурата в отоплителната система. Има подобна схема с помощта на трипътен клапан - той ви позволява да контролирате температурата чрез смесване на горещата охлаждаща течност и охладената охлаждаща течност от връщащата тръба.

Топлинните акумулатори с вграден топлообменник са предназначени за работа в отоплителни системи с високо налягане на топлоносителя. За да направите това, вътре в тях са разположени топлообменници, свързани чрез циркулационна помпа към котлите - така се образува захранваща верига. Вътрешният капацитет на резервоара за съхранение с втора циркулационна помпа и батерии образува отоплителен кръг. И двете вериги могат да циркулират различни топлопреносни течности, като вода и гликол.

Схемата на котел на твърдо гориво с акумулатор на топлина и верига за БГВ позволява захранване с топла вода без използване на оборудване с двойна верига. За това се използват топлообменници с вътрешен поток или вградени резервоари. Ако е необходима топла вода през целия ден, препоръчваме да закупите и инсталирате топлоакумулатор с топлообменник. За пикова еднократна консумация оптимални са батериите с резервоари за гореща вода.

Разработени са и двувалентни и многовалентни схеми за свързване - те предвиждат използването на няколко топлинни източника наведнъж за работа на отопление. За това могат да се използват акумулатори на топлина с няколко топлообменника.

Домашни топлинни акумулатори

Нищо не ви пречи да сглобите топлинен акумулатор за отоплителна система със собствените си ръце - за това трябва да направите изчисления и да начертаете чертеж, като се съсредоточите върху необходимия капацитет. Резервоарите се изработват от ламарина с дебелина 1-2 мм, изрязана с плазмен нож, машина за рязане или заваръчна машина. Топлообменниците са организирани от метални прави или гофрирани тръби. И за да се избегне бърза корозия на метала, е необходимо да закупите магнезиев анод. Базалтовата вата може да се използва като топлоизолация.

Като бонус представяме подробен чертеж на топлинен акумулатор с капацитет 500 литра - това е достатъчно за поддържане на отоплителната система в малка къща.

Видео

В повечето съвременни отоплителни системи има присъщ дефект, който прави невъзможно ефективно организиране на отопление с помощта на периодичен отоплителен котел. Проблемът не е в принципа на изгаряне на горивото, въпреки че и там не всичко върви гладко, а в организацията на пренос на топлина от източник на топлина - фронт на горене на твърдо гориво към въздушното пространство на дневните на къща или апартамент. Топлинните акумулатори са предназначени да компенсират загубите, причинени от периодичната работа на котела. За да бъдем точни, топлинен акумулатор е необходим за всеки периодичен отоплителен котел.

Устройството, гордо наричано топлоакумулатор за отоплителни котли, представлява резервоар със значителен капацитет, в някои случаи достигащ до 10 тона вода, със система от вътрешни топлообменници. Какво трябва да даде използването на топлинен акумулатор:

Безопасно натрупване на излишната топлина, генерирана от котела във водния поток на охлаждащата течност;
Увеличете продължителността на цикъла на отопление-охлаждане на котелната инсталация, като по този начин опростите поддръжката му, освободете го от необходимостта да го стартирате през нощта или в неудобно време за себе си;
За повишаване на ефективността на работата и увеличаване на ресурса на отоплителните котли.

Интересно ! Примитивният дизайн на топлинния акумулатор за отоплителни котли ви позволява да го направите сами, имате нужда само от резервоар за вода, тръби за свързване, клапанно оборудване и заваръчна машина.

В допълнение към котела за отопление на твърдо гориво има нужда и от използване на топлинен акумулатор за системи, базирани на електрически котли за отопление. В този случай използването на топлинен акумулатор е продиктувано от изкуствен избор в полза на периодично отопление и то само през нощта, когато е възможно да се използва по-благоприятна преференциална тарифа.

Дизайнът на съвременните отоплителни котли в името на производителя е максимално оптимизиран по отношение на разходите и производствените разходи. Модерен отоплителен котел е изработен от тънка листова стомана с минимални разходи за оскъдна и скъпа мед и никел и работи в режим „печка”.

В устройството му няма дори намек за акумулатор на топлина. Такъв отоплителен котел по принцип не е в състояние да акумулира топлинна енергия. Сравнете модерен котел на пелети или въглища със старите, тежки чугунени котли или още по-добре с конвенционална каменна печка в рустик. В последния случай функцията на акумулатор на топлина се изпълнява най-ефективно от тухлена зидария, която директно абсорбира топлината от пламъка и я прехвърля равномерно във въздуха на помещението за 10-12 часа.

Следователно съвременният отоплителен котел е неефективен без топлинен акумулатор. Агрегатът за твърдо гориво ще бъде незаменим при работа и ще се справи без многотонни акумулатори на топлина, ако устройството му има система за автоматично зареждане на гориво в пещта и последващо отстраняване на пепелта.

Как работи топлинният акумулатор

Предназначението на топлинния акумулатор е да осигури допълнителна топлинна енергия към отоплителния кръг на водата след намаляване или прекратяване на генерирането на топлина от отоплителния котел. За да направите това, в огромен контейнер има голямо количество вряща вода при налягане от около 3 атм. В тялото на резервоара е запоен топлообменник, през който топлината се „изпомпва“ в акумулатора и се отвежда обратно в отоплителната система. Често в резервоара се вгражда допълнителен топлообменник за получаване на топла вода за нуждите на кухнята и банята.

Принципът на смесване на потоци с различни температури

За бързо загряване на помещението акумулаторът на топлина се изключва от веригата на нагрятата охлаждаща течност с помощта на трипътен клапан. Едва след загряване на водния поток в тръбите над 60 ° C, водата се свързва към веригата от акумулатора на топлина. И докато котелът работи, топлината отива в две посоки: в резервоара за съхранение и в радиаторите за отопление.

Има определени ползи от този подход:

Бързо загряване на жилищното пространство и едва след това излишната топлина се изхвърля в топлинния акумулатор;
Принципът на смесване осигурява ефективен топлообмен;
Резервът от вода в топлинния акумулатор е стратегически резерв за котела, като по този начин предотвратява евентуалното му изгаряне в случай на нарушение на циркулацията на водата в отоплителната инсталация.

Важно! При такава схема трябва да се изключат всякакви цветни метали, които дават електрохимична двойка със стомана и алуминий.

В идеалния случай водата, циркулираща в горещия топлообменник на отоплителния котел, не трябва да се смесва с топлоносителя, протичащ в цялата отоплителна система. Поради това в топлинните акумулатори често се използва различна схема - с хидравлично разединяване и разделяне на потока.

Система с хидравлично разкачване на топлоносители

В тази схема акумулаторът на топлина играе ролята на един от елементите на веригата за подаване на топлина, той не може да бъде изключен от потока. Всъщност в топлинния акумулатор има постоянен трансфер на топлина от разпределената "гореща" верига на отоплителния котел и останалата маса вода или топлоносител, циркулиращ в отоплителната система.

Какво дава:

Силно натовареният топлообменник на отоплителния котел изисква използването на специална вода, пречистена от примеси и кислород от въздуха. Само такава вода гарантира дълъг експлоатационен живот на тръбите и уплътненията на топлообменника. Захранването с необходимото количество подготвена вода се съхранява в допълнителен бойлер.
Посредством специална схема на загрята вода от резервоара на топлинния акумулатор, температурата на избраната течност може лесно да се контролира, което опростява системата за управление на отоплението.

Недостатъците включват необходимостта от допълнителни устройства - две помпи: циркулация на охлаждащата течност и системи за захранване. Понякога за резервно копие се използва двойка устройства - преобразувател на напрежение и електрическа батерия за отоплителен котел. В противен случай прекъсването на електрозахранването може да доведе до сериозна авария в първи контур.

По-сложна и подобрена схема включва използването на два независими топлообменника, комбинирани в един корпус на топлоакумулатора. Това е по-рационален начин за организиране на работата на топлинен акумулатор с висока степен на резервиране. Именно той може да бъде препоръчан за тези, които искат да направят топлинен акумулатор за отоплителен котел със собствените си ръце.

Изграждане на топлинен акумулатор самостоятелно

За производството на устройство за съхранение на топлина е необходимо да се определи топлинната мощност на батерията. Има определена методика за изграждане на акумулираща система. Количеството вода в акумулатора се взема на базата на 30-40 литра течност за всеки 1000 W топлинна мощност на котела. В този случай за къща от 100 м 2 отопляема площ ще е необходим капацитет от 350-400 литра. Най-добрият вариант би бил използването на готов бойлер, със сензори за ниво на водата, налягане и температура.

Ако като работна схема е избрана смесителна система, която работи правилно дори при липса на специални помпи, в отоплителния кръг ще трябва допълнително да се монтира трипозиционен блок клапан.

По-простите схеми ще изискват инсталиране на един или два топлообменника в резервоара

Важно! В мрежата често се препоръчва да се монтират медни топлообменници от усукана медна тръба с дължина 15-17 м и диаметър 15-20 мм „през светлината”. Препоръката има съмнителни перспективи, тъй като медта и желязото корозират интензивно при контакт с гореща вода.

По-добре е да използвате топлообменник, изработен от същия материал като контейнера. Това гарантира нормалното качество на заваръчния шев при монтаж на топлообменника. Освен това в кухината на топлинния акумулатор е по-добре да се използва анодна защита с магнезиеви електроди, подобно на електрическите котли за гореща вода. Външните стени на резервоара - акумулатор на топлина са покрити с топлоизолационни рогозки или минерална вата.

Обещаващи опции за акумулатори на топлина

Едно от интересните решения бяха малките батерии, които вместо вода използват топими парафини или силиконови масла. Поради значително по-високия топлинен капацитет стана възможно използването на безопасни малки по размер системи за съхранение на електрически котли в системи за отопление на апартаменти. Вместо 300-литров тежък капацитет, се планира да се използва двусекционен акумулатор с общ обем 50 литра охлаждаща течност, който има топлинен резерв от 15 kW / h.

Забележка ! Най-често топлинните акумулатори се използват като резервен източник на топлина при отглеждане на зеленчуци в оранжерии, за бързо затопляне на помещението по време на рязко застудяване или слана.

Топлинният акумулатор е устройство за събиране и увеличаване на топлината с цел по-нататъшното й използване. Устройството се използва в частни къщи, апартаменти, предприятия, както и за предварително загряване на двигателя. Топлинният акумулатор за отоплителната система ви позволява да намалите разходите за енергия за отопление на помещения и топла вода. Агрегатите се монтират в тръбопровода на котел на твърдо гориво или са свързани към слънчева система.

Предназначение на единицата

Работата на котел на твърдо гориво в отоплителната система е определена цикличност. Първо, горивото се поставя в него, запалва се и след това котелът постепенно достига максимална мощност и прехвърля топлинна енергия през охлаждащата течност към отоплителната система.

Полагането на дърва за огрев постепенно изгаря, топлопреминаването намалява и охлаждащата течност се охлажда. През периода на пикова мощност част от топлинната енергия остава непотърсена, а по време на изгарянето на горивото, напротив, няма да е достатъчна. За да се повтори цикълът, е необходимо отново да се извърши полагане на твърдо гориво.

Частично този проблем може да бъде решен чрез пиролизен котел с продължително горене, но по време на неговата работа пиковете в производството и потреблението на топлинна енергия често не съвпадат. За да се разреши тази ситуация, за отоплителната система е инсталирано устройство за съхранение на енергия, което е известно като буферен резервоар или акумулатор на топлина.

Тръбопровод на котел на твърдо гориво с акумулатор на топлина

Работата на това устройство се основава на високия топлинен капацитет на водата. Ако през периода на максимална мощност на котела се загрее определено количество вода, то по-късно неговият енергиен потенциал може да се използва за нуждите на отоплението.

Например водата, когато се охлажда с 1 ° C, може да загрее 1 m³ въздух с 4 ° C. Най-простият акумулатор на топлина за отоплителни котли е вертикален контейнер с четири тръби, нарязани в различни посоки. Има акумулатори на топлина с различни материали за съхранение:

От едната страна на тялото две тръби са свързани към тръбопроводите на котела, а от другата - към отоплителната система. След стартиране на нагревателя, циркулационната помпа започва да изпомпва охлаждащата течност през буферния резервоар.

Студената охлаждаща течност влиза в долната част на резервоара за съхранение, а горещата охлаждаща течност влиза в горната част. Поради значителната разлика в плътността, водата няма да се смеси, а горещата охлаждаща течност постепенно ще запълни целия контейнер.

Обикновено обемът на топлинния акумулатор за отопление се изчислява по такъв начин, че една отметка на горивото е достатъчна, за да напълни напълно резервоара с гореща вода. Тоест цялата енергия на котела, с изключение на загубите, се преобразува в топлина, която ще се акумулира в резервоара за съхранение.

Топлоизолацията ви позволява да поддържате високата температура на водата за дълго време. Когато котелът спре да работи, отоплителната система продължава да функционира. Благодарение на помпата, топлата вода от батерията навлиза в тръбопроводите и домашните отоплителни уреди.

На мястото на горещата охлаждаща течност охладената вода отново влиза в буферния резервоар през долната разклонителна тръба от връщащата линия на тръбопровода. При използване на електрически бойлер, отоплителният кръг с топлоакумулатор може да се използва през нощта, когато е в сила преференциална тарифа.

Схеми на котелни с акумулатор на топлина

Всички резервоари за съхранение са вертикални цилиндрични резервоари. Те се различават един от друг само по елементите, разположени вътре в конструкцията. Има няколко вида топлинни акумулатори:

Всички такива конструкции могат да бъдат произведени в различни варианти в зависимост от сложността на отоплителната схема, броя и видовете използвани нагреватели и водни вериги. Сложните устройства са лесни за идентифициране по многобройните дюзи, излизащи от резервоара.

Топлинен акумулатор или буферен резервоар. И защо е необходимо. Принцип на резервоар за съхранение или буферен капацитет

Топлинният акумулатор, известен още като топлинен акумулатор или буферен резервоар, набира все по-голяма популярност всяка година като един от важните елементи на отоплителната система на частна къща.

Освен това в някои европейски страни използването на котли за отопление на твърдо гориво по принцип е забранено и списъкът с такива страни непрекъснато се актуализира. Да, и в нашата страна темпът на продажбите на топлинни акумулатори за отоплителни котли показва стабилен ръст от година на година.

Някои местни производители стартираха производството на термични батерии, проектирани специално за руските условия и климатичните особености на нашата страна. Нека се опитаме да разберем каква е целта на този тип оборудване, какви са неговите характеристики и най-важното какво ще даде инсталирането на топлинен акумулатор на конкретен собственик на частна къща и как да изберем точно какво е необходимо .

Топлинен акумулатор и използването му с различни видове топлинни източници

Принципът на работа на топлинния акумулатор е много прост: основната му задача е да акумулира топлинна енергия, когато има излишък от нея в отоплителната система, и да отделя тази топлина по време на нейния дефицит, т.е. когато източникът на топлина не работи. Това предполага основния извод - най-ефективното използване на топлинни акумулатори с източници на топлина, които имат ясно изразен периодичен характер на работа.

Те включват по-голямата част, много често срещана както в Русия, така и в чужбина. И също така бързо набира популярност, особено на юг. Ясно е, че котлите на твърдо гориво загряват вода само по време на горене, а слънчевите колектори са безполезни през нощта.

Но това не е всичко, дори електрическите котли за отопление, комбинирани с акумулатор на топлина, могат да бъдат по-ефективни. Ако разликата между дневните и нощните тарифи за електроенергия е значителна, например нощната тарифа е повече от 2 пъти по-малка от дневната, можете да направите отоплителната система в къщата така, че да работи само през нощта и да отоплявате къщата през деня поради натрупаната топлина в топлоакумулатора . Между другото, като се вземе предвид експлозивният ръст на тарифите за електроенергия, икономическата осъществимост на такова решение става релевантна.

Друг фактор, определящ ефективността на използването на топлинни акумулатори, е, че топлинният акумулатор може да се превърне в връзка, която комбинира няколко топлинни източника наведнъж. С други думи, ако е необходимо - например, когато цената на слънчевите колектори ще намалее още повече и ефективността ще се увеличи - можете без съществени промени да възстановите отоплителната система във вашата къща, така че да можете да отоплявате помещенията до максимум поради евтината слънчева енергия, но в същото време, когато слънцето не, използвайте котел на твърдо гориво.

В този случай става възможно напълно да се натрупа цялата излишна топлина и след това да се отдаде при необходимост. Всъщност топлинният акумулатор позволява използването на различни източници на топлинна енергия при текущата минимална цена и в същото време осигурява стабилността на системата чрез превключване между тях. Разбира се, не всеки акумулатор на топлина има такава възможност - трябва предварително да изберете желания модел.

Топлинен акумулатор в система с котел на твърдо гориво

В момента топлинните акумулатори се използват най-често в отоплителните системи с котли на твърдо гориво. Характерна особеност на котлите на твърдо гориво е, че оптималният режим на тяхната работа е свързан с пълно изгаряне на горивото, т.е. се постига при работа на максимална мощност. В противен случай в резултат на непълно изгаряне на горивото се образуват токсични газове, топлообменните повърхности вътре в котела се запушват, в комина се появяват сажди, което води до влошаване на работата и дори до повреда на котела, което е опасно за къщата и неговите жители.

Така че, най-добре е, когато котелът работи "на пълна". Такъв режим е напълно оправдан в студа, но през по-голямата част от годината отоплителната система на къщата просто не се нуждае от количеството топлина, получено в излишък - ще бъде твърде горещо. Ако нямате топлинен акумулатор, единственият изход е да "отоплите улицата", т.е. отворени вентилационни отвори. Това е едновременно скъпо и неефективно.

Следователно в отоплителната система е вграден буферен резервоар - той отнема излишната топлинна енергия, която в противен случай просто би била загубена безцелно, за да ги използва впоследствие по предназначение, без да харчи гориво за това!

Накратко, отоплителна система с котел на твърдо гориво и акумулатор на топлина работи така. По време на работа котелът на твърдо гориво не само доставя нагрятата охлаждаща течност към отоплителната система на къщата, но и я загрява в резервоара на топлинния акумулатор. След като котелът спре да работи, къщата, съответно, започва да се охлажда. В този момент температурата на въздуха или сензорът за температура на топлоносителя в отоплителната система изпраща сигнал за включване на циркулационната помпа, която осигурява подаването на топлоносителя, натрупан в резервоара на топлоакумулатора, към отоплителната система на къщата.

Когато температурата на въздуха (топлоносителя) се повиши до зададената стойност, сензорът изключва помпата и подаването на топлина спира. В същото време температурата на охлаждащата течност в резервоара намалява леко, т.к част от енергията се прехвърля към отоплителната система. Трябва да се отбележи, че поради добрата топлоизолация на топлинния акумулатор, охлаждащата течност, намираща се вътре в резервоара, се охлажда много бавно сама. Циклите на включване и изключване на помпата продължават, докато температурата на охлаждащата течност в топлинния акумулатор остане по-висока от тази в отоплителната система. И къщата няма да изстине.

Експертите оценяват икономическия ефект от инсталирането на топлинен акумулатор по различни начини. Този ефект зависи от много фактори, някои от които ще бъдат разгледани по-долу. Средно тя варира от 20%, т.е. всяка 5-та рубла се спестява. Имайте предвид, че топлинният акумулатор е особено ефективен в извън сезона, с честите си температурни колебания.

И тук идва още една полезна функция на топлоакумулатора – освен че подобрява сигурността на къщата и ви спестява пари, той ви дава и комфорт. Първо, с появата на буферен резервоар във вашата къща, ще трябва да зареждате гориво в котела много по-рядко. Ако сте изчислили и монтирали всичко правилно, ако къщата ви има добра топлоизолация, с помощта на топлоакумулатор ще можете да отоплявате вашия котел на твърдо гориво не няколко пъти на ден, а до 1 път на 2 дни.

На второ място, топлинният акумулатор е в състояние да изглади "температурните скокове", свързани с охлаждането на охлаждащата течност в отоплителната система, т.к. тази система става по-стабилна и инерционна. На трето място, това помага да се опрости поддръжката на котел на твърдо гориво и дори да се увеличи експлоатационният му живот. Четвърто, с помощта на акумулатор на топлина можете допълнително да осигурите дома си с топла вода, но тази възможност не е предвидена във всички модели.

Как да изберем правилния топлинен акумулатор

Първо трябва да изчислите обема на топлинния акумулатор. Това е важно, защото общите размери на буферния резервоар зависят от обема. Трябва да се помни, че все още трябва да намерите „правилното“ място в къщата, за да вкарате първо топлинен акумулатор със значителна ширина и височина през вратите и след това да го инсталирате до котела на твърдо гориво, както е повечето често е така на практика. Разбира се, само специалист може да направи точни изчисления, т.к. това изисква да се вземат предвид много специфични фактори, но във всеки случай трябва да разберете какъв вид буферен капацитет купувате.

Обемът на топлинния акумулатор директно зависи от мощността на котела за отопление на твърдо гориво. Има няколко предварителни изчислителни метода, основани на определяне на способността на котел на твърдо гориво да загрява необходимия обем работен флуид до температура най-малко 40 ° C по време на изгарянето на едно пълно натоварване на горивото, т.е. за около 2-3 часа. Смята се, че по този начин се постига максимална ефективност на котела с максимална икономия на гориво.

Но като правило, за начало, можете да използвате следния метод на изчисление: 1 kW мощност на котел на твърдо гориво трябва да съответства на най-малко 25 литра, но не повече от 50 литра от обема на топлинния акумулатор, свързан към него .

По този начин, с мощност на отоплителен котел от 15 kW, капацитетът на топлинния акумулатор трябва да бъде най-малко: 15 * 25 \u003d 375 литра. И не повече от 15 * 50 = 750 литра. По-добре е да изберете с марж, т.е. около 400-500л.

Като цяло производителите на топлинни акумулатори предлагат продукти с различни обеми - от 40 до 10 000 литра. Внимание! Топлинните акумулатори с капацитет над 500 литра може да не се поберат през вратата на вашата къща.

Какъв тип акумулатор на топлина е подходящ за вас

Видът зависи от вашите нужди, т.е. как точно искате да го използвате. Има 4 условни вида акумулатори на топлина:

Прост корпусен акумулатор, за свързване към един източник на топлина;
Буферен резервоар за едновременно свързване на няколко топлинни източника, като котел за отопление на твърдо гориво и слънчев колектор. Различава се от предишния тип с наличието на долна намотка;
Топлинен акумулатор с намотка за БГВ е предназначен както за отопление, така и за производство на топла вода в проточен режим;
Топлинен акумулатор с вътрешен резервоар за топла вода (конструкция резервоар в резервоар) се използва както за съхранение на топлина в отоплителната система, така и за приготвяне и натрупване на топла вода, която се използва в ежедневието.

Александър Федотов, ръководител на отдел продажби

„Изборът на топлинен акумулатор зависи от целите, които отоплителната система е предназначена да реши. Това може да бъде отопление на сградата или осигуряване на отопление и топла вода. В първия случай може да се използва конвенционален изолиран резервоар, във втория случай говорим за устройство с различни вградени топлообменници.

При избора на топлоакумулатор е необходимо да се вземе предвид вида на основния източник на топлина и тяхното количество в топлоснабдителната система. Важни фактори са и мощността на отоплителното устройство и почасовата консумация на топлина.».

Освен това топлинният акумулатор може да бъде допълнително оборудван с един или повече нагреватели за автономно загряване на вода, когато е необходимо.

Цената на топлинния акумулатор зависи от неговия обем, вид, както и от допълнителни опции и, разбира се, от марката на производителя.

Изработване на топлинен акумулатор със собствените си ръце

Интернет е пълен с различни видове препоръки за занаятчии как сами да направят топлинен акумулатор, уверявайки, че няма нищо трудно в това. От една страна, изобилието от тези препоръки още веднъж подчертава значението на топлинните акумулатори в отоплителната система - безполезните неща не се обсъждат. От друга страна, това кара един здрав човек да се замисли: когато трябва да направите избор между закупуването на топлоакумулатор от сертифициран производител и да платите малко повече, или да го направите „в гаража“, но да спестите парите си, трябва да първо помислете за последствията.

Какво е топлинен акумулатор ✮Голям избор от топлинни акумулатори на портала на сайта

Защото и най-големият народен майстор при конструирането на топлоакумулатор от желязна бъчва, както често се препоръчва в различни сайтове, трябва да разбере до какво ще доведат подобни въображаеми спестявания. Първо, температурата на охлаждащата течност вътре в топлинния акумулатор може да бъде близо до 100°C, и второ, има повишено налягане вътре в системата. Никой не може да предвиди как ще се държи буферният резервоар на занаятите по време на работа. Дали си струва да изложите дома си на риск е отворен въпрос. Всеки прави избор.

При отопление на къща често се случва, че през деня е възможно да се генерира излишна топлина, а през нощта това не е достатъчно. Има и обратната ситуация, при която е по-изгодно да се използва отопление през нощта. Такива моменти ще помогнат за изглаждане на топлинния акумулатор за отопление. Но трябва да знаете как да го изберете правилно, да го инсталирате и да го свържете към системата. Можете да намерите подробна информация по тази тема от тази статия.

Когато имате нужда от акумулатор на топлина

Този прост елемент на отоплителната система под формата на изолиран резервоар за вода се препоръчва да се монтира в такива случаи:

за най-ефективна работа на котел на твърдо гориво;
заедно с електрически топлогенератор, работещ при намалена нощна тарифа.

За справка.Има и водни топлинни акумулатори за оранжерии, използвани за съхранение на слънчева енергия, получена през деня.

Работата на котлите на твърдо гориво има свои собствени характеристики. Топлинният генератор работи с висока ефективност само при максимални режими, ако изключите въздуха, за да намалите температурата в пещта, тогава ефективността също намалява. Собственикът на къщата също има много притеснения относно честотата на изгаряне, дървата за огрев са изгорели - необходимо е да се заредят нови, изключително неудобно е да се прави това посред нощ. Решението е просто: имате нужда от резервоар за съхранение, който акумулира генерираната по-рано топлина, за да я използвате, след като дървата за огрев изгорят в камината.

Обратната ситуация възниква при електрически бойлер, свързан към мрежата чрез многотарифен уред. За да спестите пари, трябва да получите максимална топлина през нощта, когато тарифата е ниска, и да не използвате електричество през деня. И тук акумулаторът на топлина в отоплителната система ще ви позволи да организирате оптималния график за работа на източника на топлина, като подава топла вода на системата, докато топлогенераторът не работи.

Важно.За да работи заедно с топлинен акумулатор, котелът трябва да има поне един и половина резерв по отношение на топлинната мощност. В противен случай той няма да може едновременно да загрява водата в отоплителната система и резервоара за съхранение.

Подобна ситуация с излишната топлина се случва в оранжерии, през деня те дори се вентилират. За да натрупате слънчева енергия за използване през нощта, можете да използвате най-простия топлинен акумулатор на Lezhebok за отопление на земята. Това е черен полимерен ръкав, пълен с вода и положен директно върху леглото, не позволява на почвата да изстине през нощта. За да се абсорбира повече топлина, бъчви с вода, боядисани в черно, се поставят вътре в оранжерията.

Изчисление на топлинен акумулатор

Контейнер за натрупване на топлинна енергия може да бъде закупен готов или направен самостоятелно. Но възниква естествен въпрос: какъв капацитет трябва да бъде резервоарът? В крайна сметка, малък резервоар няма да даде желания ефект и твърде много ще струва доста стотинка. Отговорът на този въпрос ще ви помогне да намерите изчислението на топлинния акумулатор, но първо трябва да определите първоначалните параметри за изчисленията:

загуба на топлина на къщата или нейната квадратура;
продължителност на неактивност на основния източник на топлина.

Нека определим капацитета на резервоара за съхранение, като използваме примера на стандартна къща с площ от 100 m2, която изисква количество топлина от 10 kW за отопление. Да приемем, че нетното време на престой на котела е 6 часа, средната температура на топлоносителя в системата е 60 °C. Логично е, че през периода от време, докато нагревателят не работи, батерията трябва да доставя 10 kW към системата на всеки час, за общо 10 x 6 = 60 kW. Това е количеството енергия, което трябва да се натрупа.

Тъй като температурата в резервоара трябва да бъде възможно най-висока, за изчисления ще вземем стойност от 90 ° C, домашните котли все още не могат да направят повече. Необходимият капацитет на топлинния акумулатор, изразен в маса вода, се изчислява, както следва:

m = Q / 0,0012 Δt

В тази формула:

Q е количеството натрупана топлинна енергия, в нашия случай е 60 kW;
0,0012 kW / kg ºС е специфичният топлинен капацитет на водата, в по-познати мерни единици - 4,187 kJ / kg ºС;
Δt е разликата между максималната температура на охлаждащата течност в резервоара и отоплителната система, ºС.

И така, водният акумулатор трябва да съдържа 60 / 0,0012 (90 - 60) = 1667 kg вода, което е приблизително 1,7 m3 в обем. Но има един момент: изчислението се прави при най-ниската температура навън, което се случва рядко, с изключение на северните райони. Освен това след 6 часа водата в резервоара ще се охлади само до 60 ºС, което означава, че при липса на студено време батерията може да се „разрежда“ допълнително, докато температурата падне до 40 ºС. Оттук и заключението: за къща с площ от 100 m2 е достатъчен резервоар за съхранение с обем 1,5 m3, ако котелът е неактивен в продължение на 6 часа.

От предишния раздел следва, че няма да е възможно да се отървете от обикновен 200-литров варел, освен ако капацитетът му не е поне половин куб. Това е достатъчно за къща от 30 m2 и след това не за дълго. За да не губите време и енергия напразно, е необходимо

От гледна точка на поставянето в котелното помещение е по-добре да направите правоъгълен контейнер. Размерите са произволни, основното е техният продукт да е равен на изчисления обем. Идеалният вариант е резервоар от неръждаема стомана, но обикновеният метал ще свърши работа.

В горната и долната част трябва да се снабди направен сам акумулатор на топлина с дюзи за свързване към системата. За да не изпъкнат стоманените стени навън с водно налягане, конструкцията трябва да бъде затегната с ребра или джъмпери.

Резервоарът на акумулатора трябва да бъде добре изолиран, включително отдолу. За тази цел е подходяща пяна пластмаса с плътност 15-25 kg / m3 или минерална вата в плочи с плътност най-малко 105 kg / m3. Оптималната дебелина на топлоизолационния слой е 100 мм. Полученият апарат, пълен с охлаждаща течност, ще има прилично тегло, така че ще е необходима основа за неговото инсталиране.

Съвет.Ако имате нужда от контейнер за гравитационна отоплителна система, тогава трябва да го инсталирате сами на метална стойка, като не забравяте да изолирате долната част. Целта е резервоарът да се издигне над нивото на батериите.

Електрическа схема

След като резервоарът е на място, той трябва да бъде правилно свързан към тръбопроводната мрежа. Най-популярна е стандартната схема за свързване на акумулатора на топлина, показана на фигурата:

За да го приложите, ще ви трябват 2 циркулационни помпи и същия брой трипътни клапани. Помпите осигуряват циркулация в отделни вериги, а клапаните осигуряват необходимата температура. Във веригата на котела тя не трябва да пада под 55 ºС, за да се избегне появата на кондензат в котела на твърдо гориво, това прави клапанът от лявата страна на диаграмата.

Топлоносителят в отоплителните тръбопроводи се нагрява в зависимост от нуждата от топлина и следователно свързването на топлоакумулатора от другата страна също се осъществява чрез смесителния блок. Вентилът може да контролира температурата на водата в автоматичен режим, като се фокусира върху сензора или с помощта на термостат. Една от схемите на отоплителна система с топлинен акумулатор (буферен резервоар) е показана във видеото.

Заключение

Резервоар за съхранение на топлина може да улесни живота на собствениците на котли на твърдо гориво. Не е нужно да се притесняват за зареждане на гориво през нощта, което е голям плюс. И самият топлогенератор ще започне да работи в икономичен режим, развивайки най-високата ефективност. Що се отнася до електрическите котли, тогава ползата при инсталиране на задвижването е очевидна.