Теплоаккумулятор (буферная емкость) – Зачем нужна, как правильно подобрать ее объем и на сколько ее хватит, схемы обвязок с другими котлами.

Зачем нужен теплоаккумулятор (буферная емкость)

Теплоаккумулятор (буферная емкость) для твердотопливного котла – это большая бочка, предназначенная для накопления избыточной тепловой энергии, производимой котлом во время горения.

Основная идея состоит в том, что твердотопливный котел работает наиболее эффективно на пике своей мощности. Однако потребности в отоплении часто бывают неравномерными. Когда котел разгорается, он производит много тепла, которое может быть избыточным в данный момент. Чтобы это тепло терялось (например, из-за чрезмерного тяготения или неполного сгорания), оно направляется в теплоаккумулятор.

Теплоаккумулятор (буферная емкость) : самая горячая вода поднимается вверх, а более холодная остается внизу. Когда котел перестает активно гореть или потребности в тепле растут, накопленное тепло из теплоаккумулятора постепенно отдается в отопительную систему (радиаторы, теплый пол) или используется для нагрева горячей воды для бытовых нужд.

Работа твердотопливного котла с теплоаккумулятором

Когда топливо в твердотопливном котле догорает, потребность в тепле уменьшается , котел переходит в режим тления. В этом режиме горение происходит очень медленно с ограниченным доступом кислорода. Это приводит к:

Низкая эффективность: Часть энергии топлива теряется из-за неполного сгорания, образуются сажа, смолы и т.д.
Низкая температура теплоносителя: Котел производит мало тепла, и температура воды в системе может падать.
Загрязнение котла и дымохода: Неполное сгорание приводит к накоплению сажи и смол на стенках.

Точный расчет тепла от буферной емкости: экономия дров от 30%

Благодаря значительному запасу теплоаккумулятора (буферная емкости) потребность в частом разжигании котла значительно уменьшается. Одного полного прогорания топлива и аккумулирования тепла в баке может хватить на длительный период времени, в течение которого отопительная система будет поддерживать комфортную температуру, используя накопленную энергию. Это также способствует экономии дров, поскольку на каждое разжигание тратится определенное количество топлива.

Используем 50 Вт/м², оно подходит только для зданий с очень высокой теплоизоляцией. Для типичных самостоятельно построенных домов с обычной теплоизоляцией теплопотери могут достигать 100 Вт/м² и больше.

Для дома площадью 100 м2 с теплопотерями 50 Вт/м2 в час требуется 5 кВт тепла (100 м2 * 50 Вт/м2 = 5000 Вт = 5 кВт). В сутки это составляет 120 кВт·ч (5 кВт*24 часа = 120 кВтх·ч).

Рассмотрим теплоаккумулятор на 1000 литров воды. Рекомендуемая минимальная дельта температур для нагрева теплоносителя составляет 40 °С. Для нагрева 1000 литров воды на 1 °С требуется 1,16 кВт энергии. Следовательно, чтобы нагреть 1000 литров воды на 40 °С, необходимо 46,4 кВт (1,16 кВт·ч/°С * 40 °С = 46,4 кВт).

Таким образом, теплоаккумулятор объемом 1000 литров, нагретый на 40 °С, сможет отдать в систему отопления около 46,4 кВт тепла.

Схемы обвязок твердотопливного котла с теплоаккумулятором (буферной емкостью)

Простейшая схема:

На фотографии изображена самая простая схема обвязки твердотопливного котла с теплоаккумулятором. Эта схема демонстрирует принцип прямого подключения, где котел нагревает теплоаккумулятор, а затем тепло из бака распределяется на систему отопления. Наличие насосов обеспечивает принудительную циркуляцию теплоносителя в обоих контурах, что увеличивает эффективность передачи тепла. Клапаны позволяют контролировать потоки и, возможно, перекрывать отдельные участки системы обслуживания. Это базовая схема, которая может быть дополнена другими элементами, такими как предохранительные группы, расширительные баки, трехходовые клапаны для приоритетного нагрева горячей воды и т.п., в зависимости от конкретных потребностей отопительной системы.

Более сложная схема

Котловый контур: Горячая вода из котла подается в смесительный узел котлового контура. Узел подмешивает часть охлажденной воды из теплоаккумулятора, чтобы повысить температуру поступающего в котел обратного теплоносител. Затем нагретая вода поступает в верхнюю часть теплоаккумулятора. Охлажденная вода из нижней части теплоаккумулятора убирается насосом и возвращается в смесительный узел котлового контура.
Контур отопления: Горячая вода из верхней части теплоаккумулятора подается в узел контура отопления. Этот узел смешивает горячую воду с возвращающейся из системы отопления охлажденной водой до нужной температуры и подает ее в радиатор. Охлажденная вода из радиатора проходит через балансировочный вентиль и возвращается в нижнюю часть теплоаккумулятора.

Схема подключения твердотопливного котла вместе с газовым котлом

На фотографии показана сложная схема подключения твердотопливного котла вместе с газовым котлом к ​​одной буферной емкости.

Эта схема позволяет использовать как твердотопливный, так и газовый котёл для нагрева буферной емкости.

Твердотопливный котел: При его работе насос циркулирует теплоноситель между котлом и буферной емкостью, передавая тепло в бак. Обратный клапан предотвращает попадание теплоносителя из буферной емкости обратно в неработающий твердотопливный котел.
Газовый котел: Аналогично при работе газового котла другой насос обеспечивает циркуляцию теплоносителя между газовым котлом и буферной емкостью. Обратный клапан предотвращает попадание теплоносителя из буферной емкости обратно в неработающий газовый котел.
Буферная емкость: Накапливает тепло, производимое любым из котлов.
Система отопления: Тепло из буферной емкости с помощью отдельного насоса подаётся в систему отопления. Трехходовой клапан может регулировать температуру поступающего в систему отопления теплоносителя.
В заключение холодная вода проходит через теплообменник, в буферной емкости, и нагревается за счет тепла, накопленного в баке.