Теплоаккумуляторы

Повышение тарифов на газ недвусмысленно дает понять всем застройщикам: об альтернативе голубому топливу в собственном доме стоит крепко задуматься.

Наиболее распространенный и проверенный временем вариант отопления частного дома – котел на твердом топливе. Это автономно, надежно, просто, проверено временем и поколениями пользователей. Главный недостаток – необходимость постоянно подбрасывать в топку дрова. Если автоматические пеллетные котлы, которые могут работать без догрузки топлива от 2 до 7 суток, Вам по каким-либо причинам не подходят, а перспектива загружать дрова каждые 6 часов не устраивает, то здесь на выручку придет буферная емкость. Аккумулирующий бак позволит не только меньше бегать к котлу, но и значительно эффективнее использовать его возможности. По своей сути буфер  – это огромный термос, аккумулирующий тепловые запасы и отдающий их дому по мере необходимости.

Также эффективно использование систем отопления с теплоаккумуляторами в домах, отапливаемых при помощи солнечных батарей или электрических котлов. В обоих случаях присутствует зависимость работы системы отопления от времени суток. Солнечные батареи могут продуцировать тепло днем, а в случае с электрокотлом ночной тариф дешевле, а значит, предпочтительнее. Вот и получается: буферная емкость накапливает тепло в первом случае днем, а ночью отдает его, во втором случае – котел работает только ночью, а днем, когда тарифы высоки, простаивает.

Абсолютно естественно выглядит буферная емкость в купе с твердотопливным котлом. Здесь она не только бережет время и топливо, но и работает как система безопасности.

Для получения максимального КПД котла он должен работать в номинальных режимах, выдавай близкое к своему номинальному значению тепловую мощность. Т.е. если котел 20 кВт, то наилучшее сгорание топлива и наилучший КПД будет достигаться при его нагрузке 18-20 кВт. Но ведь есть еще и осенне-весенний период, когда столько тепла Вам просто не нужно. Девать его некуда. Рационально использовать цикличный режим горения твердотопливного котла, а именно пару полных закладок топлива в котел в режиме максимального получения КПД с поглощением выделяемой энергией буферной емкостью, с последующим 2-5-суточным простоем котла. При этом чем больше буферная емкость, тем больше времени не топится котел. В дни простоя котла дом обогревается от буферной емкости. Максимальный объем ее ограничивается мощностью котла. Такая схема обогрева жилища имеет несколько преимуществ перед традиционной схемой длительного горения, а именно:

 – максимальный КПД котла ; 

– минимальный расход топлива; 

– минимальная занятость по обслуживанию котла; 

– максимальная комфортабельность.

Всем хороши буферные емкости, но вот их объемы разочаровывают – в маленькую котельную вряд ли поместится даже самая маленькая 500-литровая емкость, она имеет диаметр 0,6 м, а с утеплителем – 0,8 м и высоту 1,8 м. Емкость на тонну воды – 0,8 м диаметр без утеплителя и 2 м высоты. Такая конструкция даже в дверь не пройдет. То есть для монтажа такой топочной 4-5 квадратных метров площади не хватит. Возможность установки появляется начиная с 5 м2, и это только возможность. Не факт, что получится. Для вынесения решения о возможности монтажа нужен выезд монтажников на объект. Комфортно такая топочная разместится на 12-15 м2.

Как рассчитать объем буферной емкости

При расчете теплоаккумулятора для простоты расчета принято считать, что 12-15 л. воды на 1 кв/ч запасенной тепловой энергии. Исходя из этого, если тепловая энергия от работы котла идет только в тепловой аккумулятор, то объем аккумулятора будет составлять порядка 1,5 тонны.

Исходя из практики для дома 150кв.м. и таком типе котла, оптимальная емкость будет составлять 1000л. или 66 кВт тепловой энергии.

Время работы котла от одной загрузке составляет приблизительно 3 часа. 114/3= 38кв/ч.

Из них 15 кв/ч идет на отопление дома, а 23 кв/ч в теплоаккумулятор. Соответственно тепловой аккумулятор полностью зарядится за 2,8 часа. А это значит, что бак подобран верно. В свою очередь после того, как котел прекратит свою работу (топка погаснет), бак будет отдавать тепло порядка 4,5 часов. Т.е. одной загрузки с учетом работы котла хватит в течении 7,5 часов поддерживать комфортную температуру в доме. Или 3 запусков котла в течение суток, при температуре воздуха -30 С. При окружающей температуре воздуха -10С. . 10кв/ч будет идти в систему отопления дома, а 28кв/ч в емкость. Емкость зарядится за 2,3 часа. Остывать в свою очередь будет порядка 6,5 часов. Что с учетом работы котла составит 9,5 часов. Значит, потребуется два раза затапливать котел. Еще раз повторю, что значения взяты приблизительные, больше для ознакомления. Реальные расчеты могут отличаться. Для каждого отдельного случая.

Так в чем же польза буферной емкости?

Польза очевидна – безопасность и комфорт. И вот подтверждение. Мы говорим о котле мощностью 20 кВт. Такую мощность при температуре отопительной воды 80°С отдают примерно 120 ребер алюминиевых радиаторов. Объем воды в них составит 60 литров. Плюс вода в трубопроводах, котле, расширительном баке. Общий объем воды в системе отопления составит примерно 100 л. А с буферной емкостью (например, 500 л) – 600 л. То есть в шесть раз больше. Соответственно, и остынет этот объем воды в шесть раз медленнее. Вот и получится, что похолодание после остановки котла вы почувствуете не через 0,5-3 часа, а через 3-18 часов. Можно эти показатели довести до нескольких суток установив котел немного мощнее (например, 25 кВт) и буферные емкости больших размеров (2000 л).

Цена вопроса

Дополнительные затраты в данном случае – это стоимость емкости, насоса, комнатного датчика, дополнительного расширительного бака, трубопровода обвязки и стоимость монтажа. Сумма примерно 1400-2000 евро (в зависимости от мощности системы отопления).
К дополнительным плюсам такой системы можно отнести:

  • автоматизация контроля за безопасностью;
  • возможность поэтажного регулирования температуры (или на несколько строений, например дом и баня);
  • возможность подключения котла с минимальными затратами. Так же легко подключатся тепловой насос или солнечные коллектора.

Буферные емкости можно изготовить на заказ и приобрести в готовом виде. Первый вариант, как правило, дешевле. И работать они могут как на ГВС, так и на отопление. Все зависит от комплектации.

Подробнее