Теплоаккумулятор для котлов отопления: параметры, особенности монтажа и где теплоаккумулятор для котлов отопления купить

Расчет объема накопительного бака

Рассматриваемое оборудование принято устанавливать в помещении (котельной или отдельной комнате), так как на улице его теплоемкость будет существенно ниже. Расчет объема теплоаккумулятора для котла отопления производится с учетом наличия свободной площади, и здесь принято использовать следующее соотношение: на каждый киловатт мощности, требуемой для обогрева, необходимо предусмотреть 25-50 л рабочей среды.

Точный расчет накопительной емкости произведут специалисты, но для определения примерных показателей предполагают, что во время функционирования котла вода нагреется до 90°С, во время его простоя температура опустится до 50°С. Образуется разница в 40°С, и для определения требуемого объема бака необходимо выявить оптимальное значение отдаваемого тепла. Например, для резервуара в 3,5 куб. м этот показатель составляет 210 кВт/ч, для 2 куб. м – 115 кВт/ч.

Расчет теплового аккумулятора

Формула расчета очень простая:

Q = mc(T2-T1), где:

Q — накопленная теплота;

m — масса воды в баке;

с — удельная теплоемкость теплоносителя в Дж/(кг*К), для воды равная 4200;

Т2 и Т1 — начальная и конечная температуры теплоносителя.

Допустим, у нас радиаторная система отопления. Радиаторы подобраны под температурный режим 70/50/20. Т.е. при опускании температуры в баке аккумулятора ниже 70С, мы начнем испытывать недостачу тепла, то есть попросту замерзать. Давайте расчитаем, когда это произойдет.

90 – это наши Т1

70 – это Т2

20 – температура в помещении. Она нам в расчете не понадобится.

Допустим, у нас тепловой аккумулятор на 1000 литров (1м3)

Считаем запас тепла.

Q=1000*4200*(90-70)=84 000 000 Дж или 84 000 кДж

1 кВт-ч = 3600 кДж

84000/3600=23,3 кВт тепла

Если теплопотери дома – 5 кВт в холодную пятидневку, то нам хватит запасенного тепла почти на 5 часов. Соответственно, если температура выше расчетной на холодную пятидневку, то теплового аккумулятора будет достаточно на более продолжительное время.

Подбор объема теплового аккумулятора зависит от ваших задач. Если необходимо сгладить температуру, ставим небольшой объем. Если требуется накопить тепло вечером, чтобы утром проснуться в теплом доме, нужен большой агрегат. Пусть стоит вторая задача. С 2300 до 0700 – должен быть запас тепла.

Предположим, что теплопотери – 6 кВт, а температурный режим системы отопления – 40/30/20. Теплоноситель в тепловом аккумуляторе может разогреться до 90С

Время запаса 8 часов. 6*8=48 кВт

M=Q/4200*(Т2-Т1)

48*3600=172800 кДж

V=172800/4200*50=0,822 м3

Тепловой аккумулятор от 800 до 1000 литров удовлетворит нашим требованиям.

Как рассчитать объем ТА

Чтобы теплоаккумулятор для отопления выполнял свои функции, надо правильно выбрать его объем. Есть несколько методик:

• по отапливаемой площади;
• по мощности котла;
• по запасу времени.

Большая часть методов основана на опыте использования. По этой причине существует «вилка» в рекомендациях. Например, от 35 до 50 литров на квадратный метр отапливаемой площади

Как конкретно определить цифру? Стоит принять во внимание регион проживания и степень утепления дома. Если живете в регионе с не самой суровой зимой или дом утеплен отлично, лучше брать по нижней границе или около того. В противном случае — по верхней

В противном случае — по верхней.

Можно от ТА запитать не только радиаторы, но и теплый пол, а можно поставить и теплообменник для горячей воды

При выборе объема теплоаккумулятора для отопления также надо принимать во внимание два момента. Первый — большое количество воды позволит намного реже ее греть. За счет запасенного тепла можно длительное время поддерживать температуру

Но, с другой стороны, сильно возрастает время «разгона» этого объема до нужной температуры (нормальной считается нагрев до 85-88°С). При этом система становится очень инерционной. Можно, конечно, взять более мощный котел, но, в паре с буферной емкостью, выльется это в немалую сумму. Поэтому приходится лавировать, находя оптимальное решение

За счет запасенного тепла можно длительное время поддерживать температуру. Но, с другой стороны, сильно возрастает время «разгона» этого объема до нужной температуры (нормальной считается нагрев до 85-88°С). При этом система становится очень инерционной. Можно, конечно, взять более мощный котел, но, в паре с буферной емкостью, выльется это в немалую сумму. Поэтому приходится лавировать, находя оптимальное решение.

По отапливаемой площади

Подобрать объем аккумулятора тепла для системы отопления можно по площади помещения. Считается, что на десять квадратных метров необходимо от 35 до 50 литров. Выбранное значение умножают на квадратуру, поделенную на десять, получают искомый объем.

Например, в систему отопления дома площадью 120 м² со средним утеплением лучше установить теплоаккумулятор для отопления на 120 м² / 10 * 45 л = 12 * 45 = 540 литров. Для Средней полосы этого будет маловато, так что стоит смотреть на емкости объемом примерно 800 литров.

Чем больше производительность системы, тем больше должен быть ТА

Вообще, чтобы проще было ориентироваться, для дома площадью 160-200 квадратных метров, расположенного в Средней полосе, со средним утеплением, оптимальный объем бака — 1000-1200 литров. Да, при таком объеме в холода придется топить чаще. Зато это и не слишком подорвет ваш бюджет, и позволит достаточно комфортно существовать практически всю зиму.

По мощности котла

Так как трудиться над нагревом воды в баке придется котлу, есть смысл рассчитать объем исходя из его возможностей. В этом случае на 1 кВт мощности берут 50 литров емкости.

Можно сделать еще проще — воспользоваться таблицей (желтым закрашены оптимальные по затратам и производительности значения)

С расчетом все просто. Для котла на 20 кВт подходит ТА на 1000 литров. При таком объеме теплоаккумулятора для отопления, топить придется раза два в сутки.

По желаемой длительности простоя и теплопотерям

Этот способ — более точный, так как позволяет подобрать размеры конкретно под параметры вашего дома (теплопотери) и ваши пожелания (длительность простоя).

Рассчитаем объем теплоаккумулятора для дома с теплопотерями 10 кВт/час и время простоя — 8 часов. Нагревать воду будем до 88 °C, а остывать она будет до 40°C. Расчет такой:

• Для сохранения нормальной температуры емкость должна накопить 80 кВт тепла (10 кВт * 8 часов).
• Дельта температур: 88 °C — 40°C = 48°C.
• Далее высчитаем по формуле определения теплоемкости воды.
• Подставляя значения получаем: 80000 Вт / 1,163 Вт/кг°C * 48°C = 80000 / 55,824 = 1433 литра.

Для данных условий, необходимая емкость теплового аккумулятора для отопления — 1500 литров. Это потому, что теплопотери 10 кВт/час — слишком много. Это дом практически без отопления.

Преимущества использования

Наличие теплоаккумулятора для котлов отопления позволяет:

• увеличить время между включениями электрокотла, уменьшить число топок в твердотопливном котле;
• защитить систему отопления от перегрева;
• подключить емкость к разным источникам тепла, таким образом, тепловой аккумулятор для отопления может стать связующим звеном сложной отопительной системы, использующей разные источники тепла;
• постоянно иметь запас горячей воды, которую можно использовать для ГВС.

Важно! Температура воды в баке ГВС должна быть выше +55°C, в противном случае существует вероятность образования бактерий легионелл (Legionella), которые могут вызывать инфекционное заболевание «легионеллёз». Если нет возможности постоянно поддерживать такую температуру в баке ГВС, тогда рекомендуется 4-8 раз в месяц поднимать температуру до +70°C, что позволит предотвратить образование болезнетворных бактерий.. В качестве недостатков некоторые пользователи указывают на размеры емкости, которая занимает много места в котельной

В качестве недостатков некоторые пользователи указывают на размеры емкости, которая занимает много места в котельной.

Относительно цены устройства – этот недостаток достаточно быстро окупается, т.к. использование теплового аккумулятора обеспечивает снижение расхода твердого топлива на 20%. Если же емкость работает в связке с электрокотлом, экономия средств (при установленном дополнительно многотарифном счетчике) возможна за счет использования разных режимов работы источников тепла днем и ночью. Ночью, когда тариф на электроэнергию низкий, котел может активно работать и аккумулировать тепловую энергию в буфер, днем котел отключается, а тепло подается из бака аккумулятора для отопления. Высококачественная теплоизоляция бака способна сохранять тепло в течение суток и более (показатель сохранения тепла прямо пропорционально зависит от размера бака и от температуры окружающей среды).

Аккумулирующий бак PAWT-200LE2 объемом 200 л.

Буферная емкость в системе отопления

Отапливаете свой жилой дом при помощи твердотопливного котла, но постоянное подбрасывание дров в топку сильно огорчает? Знаем не понаслышке, что твердотопливный котел обеспечивает помещение теплом, пока в нем горят дрова, когда дров прогорают и их подача прекращается, котел перестает генерировать тепло и вся система отопления мигом остывает.

Тот, кто пользуется твердотопливным котлом, знают чего стоит заставить себя встать ночью, для того, чтобы подбросить дрова в топку. Еще важный момент: мощность твердотопливного котла сложно регулировать и когда за окном 0 градусов и дом теряет только 8 кВч, то дров котел сжигает на 15 кВч, работая на минимуме, а 7 кВч вы попросту теряете. Но прогресс не стоит на месте и сегодня есть конструктивное решение этой проблемы. Все гениальное просто, ну или почти просто…

Принцип работы буферной ёмкости

Итак, сегодня усовершенствовать отопительный процесс дома или коттеджа можно, сократив энергозатраты и потери тепла, установив в котельной буферную (аккумулирующую) емкость. Буферная емкость представляет собой огромный термос в виде металлической бочки, объемом от 500 до 1000 литров, в утеплителе. В ней накапливается большое количество теплой воды, которую она постепенно начнет отдавать. Технически это выглядит следующим образом: котёл греет воду, которая при помощи циркуляционного насоса вода подается в буферную емкость, еще один насос подает из верхней части буферной емкости горячую воду к радиаторам. Тот же объем воды уже остывшей подается в нижнюю часть буферной емкости. Когда котел топится, то первый насос работает, ко второму насосу подключен термостат, который включает и выключает насос в соответствии с заданной температурой. Проще, говоря, упомянутые нами выше, потерянные ранее 7кВч, будет аккумулировать буферная емкость. 

Аккумулирование тепла в буферной ёмкости

Теперь рассмотрим подробнее процесс аккумуляции в буферной емкости. Итак, арифметика следующая: из котла при помощи насоса 1 горячая вода передается в теплоаккумулятор, то бишь в нашу емкость. Например, приведенные выше 15 кВч. Насос 2, в свою очередь передает тепло радиаторам. Если производительность насосов одинакова, то, сколько тепловой мощности получит аккумулятор, столько же уйдет в радиаторы, все те же 15 кВч. При температуре за окном 0 градусов, теплопотери дома 8 кВч. В радиаторы поступило много горячей воды, и температура в доме увеличилась, достигнув заданной на термостате. Как только температура падает ниже заданной, насос 2 включится и будет подавать в радиаторы горячую воду. Следовательно: насос 1 работает постоянно, а насос 2 – циклично. А так как их производительность одинакова, то в буферную емкость будет приходить горячей воды больше, чем уходить и температура воды в емкости будет повышаться. В случае, когда котел прогорел, насос 1 выключился, тепло в буферную емкость поступать перестало, а насос 2 работает в прежнем режиме, забирая из емкости горячую воду, охлаждая её, и температура в буферной емкости падает.

Зачем нужен тепло аккумулятор

У читателя возникает вопрос, в чём тогда польза буферной ёмкости и зачем нужен тепло аккумулятор, если вода остывает, и котёл приходиться топить снова? Конечно, остывает, но как быстро. И здесь расчет весьма прост: допустим, что общий объем воды в системе отопления 100 литров, а с аккумулирующей емкостью объемом 500 литров получается – 600 литров. Выходит в шесть раз больше, соответственно и остывать этот объем воды будет в шесть раз дольше. Значит, полностью остынут радиаторы не через 3 часа, после остановки котла, а через – 18.

А правильно смонтированная система, позволит обеспечить: безопасность использования твердотопливного котла, возможность поэтапного терморегулирования, возможность подключения любого другого котла, теплового насоса или солнечных коллекторов.

chastnyi-dom.com

Популярные модели

Настало время разобраться с самыми популярными моделями теплоаккумуляторов для систем отопления. Мы рассмотрим продукцию отечественных и зарубежных производителей.

Теплоаккумулятор для котлов отопления российского производства Прометей

Производителем теплоаккумуляторов Прометей является новосибирская компания «СибЭнергоТерм». Она выпускает модели объемом 230, 300, 500, 750 и 1000 литров. Гарантия на оборудование составляет 5 лет. Теплоаккумуляторы наделены четырьмя отводами для подключения к отоплению и источникам тепла. За сохранение накопленной энергии отвечает слой теплоизоляции из минваты. Рабочее давление составляет 2 атм., максимальное – 6 атм. При покупке оборудования учитывайте его размеры – так, диаметр модели на 1000 литров составляет 900 мм, из-за чего ее корпус может не вместиться в стандартные дверные проемы шириной 80 см.

Цена представленного теплоаккумулятора для систем отопления варьируется в диапазоне от 65 до 70 тыс. рублей.

SPSX-2G 1000

Еще один вместительный теплоаккумулятор на 1000 литров воды. Он оснащается одним или двумя гладкотрубными теплообменниками, но лишен теплоизоляции, что необходимо учитывать при его установке – ее придется приобретать отдельно. Диаметр корпуса составляет 790 мм, но если к нему прибавляется теплоизоляция, то диаметр вырастает до 990 мм. Максимальная температура в системе отопления составляет +110 градусов, в контуре ГВС – до +95 градусов.

Buderus Logalux P 500-1000/5

Данные теплоаккумуляторы представлены модификациями с шестью или десятью подключениями. Также на борту предусмотрена клеммы температурных датчиков. Емкость баков составляет 960 литров, рабочее давление – до 3 бар. Толщина теплоизоляционного слоя составляет 80 мм. Использование других жидкостей в качестве теплоносителя, кроме воды, не допускается – это касается обоих контуров, а не только контура отопления. При необходимости, возможно последовательное подключение нескольких теплоаккумуляторов в единый каскад.

Плюсы и минусы

Можно установить теплоаккумулятор, в котором имеются функции бойлера

Плюсы использования теплового аккумулятора:

• Сохраняет тепловую энергию в течение нескольких часов и дней.
• Исключается перегрев котла.
• Тепловая энергия не расходуется зря, а накапливается, чтобы быть использованной в дальнейшем, благодаря этому увеличивается КПД котла и отопительной системы в целом.
• Позволяет экономить финансовые средства.
• Температура воздуха в помещениях легко поддерживается на оптимальном уровне, резкие скачки температуры исключены.
• Нет необходимости в частых загрузках топлива.
• Дополнительно к твердотопливному котлу можно установить гелиосистему, являющуюся бесплатным источником тепловой энергии.
• Некоторые модели термоаккумуляторов для отопления могут совмещать функции бойлера.

• Долгий нагрев – оптимальна установка в домах, предназначенных для постоянного проживания. В дачных коттеджах, которые посещаются зимой в выходные, пользу такой прибор не принесет.
• Высокая стоимость – они стоят примерно столько же, сколько и котел, а иногда и дороже.
• Значительные габариты и вес – из-за этого возникают определенные сложности при транспортировке и монтаже. Кроме того, теплонакопитель, предназначенный для отопления, устанавливают в непосредственной близости к котлу, там же должно находиться дополнительное оборудование, поэтому нередко приходится выделять для установки приборов специальное помещение и подготавливать его специальным образом: обустраивать опорную площадку, способную выдержать вес накопителя. В заполненном состоянии резервуар может весить 3-4.
• Требуется котел высокой мощности – покупка накопителя оправдана, если мощность котла не используется в полной мере, имеется как минимум двойной запас мощности, в противном случае прибор будет бездействовать.

Теплоаккумулятор можно сделать своими руками из нержавейки и медной трубы

При изготовлении теплоаккумулятора своими руками удастся сэкономить значительную сумму. Самая простая конструкция изготавливается из стальной нержавеющей бочки или даже листовой нержавейки толщиной не менее 3 мм. Также потребуется медная трубка диаметром 3 см и длиной 14 м. Ее сгибают в виде спирали и помещают внутрь бака. Снизу делают подводку холодной воды, сверху отвод для горячей, устанавливают на отводы запорные краны. Обязательно нужно утеплить теплоаккумулятор, сделанный своими руками для твердотопливного котла, иначе он будет неэффективен. Также необходимо установить датчики давления и температуры.

Как устроен?

Это большого объема резервуар, имеющий эффективную термоизоляцию, подключаемый между контурами источника (или нескольких) тепла и системой отопительной.

Наиболее простой теплоаккумулятор состоит из:

• бака большой емкости, располагаемого вертикально, и снабженного четырьмя патрубками, находящимися по обе стороны – по два с каждой;
• подключают 2 из них к КТТ;
• еще 2 (с противоположной стороны) — к контуру отопительной системы.

Загрузив топливо, контур разжигают, а насос циркуляционный (Nk) через теплообменник начинает перекачивать воду, выступающую в роли теплоносителя. Холодной она подается в нижнюю часть, а в верхнюю поступает уже подогретой до определенной температуры.

В баке не происходит ее перемешивания благодаря разным показателям плотности ее в горячем и уже остывшем состоянии. Во время, когда прогорает полностью закладка, теплоносителем заполняется ТА.

Вся топливная потенциальная энергия затем преобразуется в тепловую, скапливающуюся в ТА, за исключением потерь, предусмотренных для котла расчетным КПД.

Конструкция

Конструктивно тепловой аккумулятор представляет собой резервуар, утепленный со всех сторон, с несколькими входными и выходными трубами. Теплоизоляция защищается металлическим покрытием. По сути это термос.

Предусмотрен и электрический подогрев аккумулятора. Несколько пар труб обусловлены тем, что аккумулятор может получать тепло от нескольких источников, например, от твердотопливного котла отопления или резервного, если такой имеется, от солнечных коллекторов. А отдавать тепло батареям отопления или в систему горячего водоснабжения.

Утепление аккумулятора сделано из специальных материалов с низкой теплопроводностью, позволяющей хранить накопленное тепло продолжительное время. По форме он обычно выполняется в виде вертикального цилиндра.

Объем резервуара колеблется от 350 до 3500 литров. Обычно выполняется из углеродистой стали, но бывает и из нержавеющей. В зависимости от давления в отопительной системе производят аккумуляторы, рассчитанные на 2-3 атмосферы и на 6-8 атмосфер.

Виды агрегатов

Функционально бойлеры делят на два основных вида:

• системы, обслуживающие только отопительные приборы;
• для подключения отопления и соединения с водяным контуром ГВС.

Если схема использования напорного резервуара подразумевает подключение только радиаторов отопления, то в качестве теплоносителя может использоваться антифриз. Такой теплоноситель особенно актуален для небольших производств, станки которых не терпят сильного охлаждения.

Схема, связанная с водяным контуром горячего водоснабжения, в обязательном виде напитывается водой. Это делается во избежание смешивания жидкостей при аварийных ситуациях. Источники, работающие на твердом топливе, чаще всего используют воду в качестве теплоносителя. Схема с водяным накопителем тепла легче воплощается своими руками.

По принципу теплоотдачи накопительные резервуары делят еще на два типа: динамические или статические.  

Статические теплоаккумуляторы подразумевают прямой нагрев жидкости внутри емкости. Это осуществляется тэнами, подключенными к электрической сети или альтернативным источникам энергии.

Динамические агрегаты работают в связке с котлами на твердом топливе или газе. В этом случае жидкость нагревается в котле и поступает в бойлер. А змеевик, связанный с водяным контуром водоснабжения или радиаторами, нагревается от жидкости, поданной из отопительного котла.

В системах с динамическим типом теплоотдачи более рациональна схема с трехходовым краном, клапаном или автоматическим устройством. Это позволит регулировать температуру в радиаторах или теплых полах через запорную арматуру, управляющую водяным контуром.

Стандартная схема подключения теплоаккумулятора с использованием устройства LADDOMAT 21 в качестве смесительного узла

Синий цвет – ХВС, красный – ГВС.

Назначение теплоаккумулятора

Установленный в системе отопления он в автоматическом режиме:

• накапливает излишнее тепло;
• отдает накопленное тепло теплоносителю в нужный момент;
• предотвращает закипание воды в котле при отсутствии электроэнергии;
• обеспечивает работу котла без вмешательства человека.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: ОДН по электроэнергии что входит в ОДН оплата пример расчета

Буферная емкость предназначена для работы в автоматическом режиме

В теплоаккумуляторе накопителем излишков тепла является буферная емкость для воды. (На фото красная). Представляет собой ёмкость для воды со змеевиком, укрытую теплоизоляцией. Пока горят дрова, она накапливает избытки тепла. Как только котел перестает выдавать нужную температуру, излишнее тепло из этой емкости отдается в систему отопления.

Вода в радиаторах не остывает. Система отопления в домах не устанавливается без электрических насосов, которые обеспечивают циркуляцию теплоносителя. Не трудно представить, что происходит в момент перебоев с электроэнергией. Дрова горят, тепло выделяется, а вода неподвижно стоит в трубах. Начинается ее закипание в котле.

Если этот момент упустить, то возможен взрыв со всеми вытекающими последствиями. Теплоаккумулятор для отопления препятствует этому. Пока горит топливо, его приходится периодически добавлять. Если не сделать это вовремя, котел потухнет. Чем это опасно в сильные морозы, знает каждый. Имея ТА процесс между закладками дров увеличивается в разы. При этом не создается опасность размораживания системы из-за затухания котла.

Достоинства и недостатки отопления с теплоаккумулятором

Плюсами таких систем являются:

1. Снижение затрат на энергоносители.
2. Увеличение КПД отопительной системы.
3. Отсутствие перегрева.
4. Снижение количества (периодичности) загрузки твердого топлива в котел.
5. Тонкая настройка температурного режима в помещениях.
6. Возможность модернизации (совмещение с системой подачи горячей воды, использование альтернативных источников энергии вместо топлива).

При всех достоинствах отопительное оборудование такого типа имеет и недостатки:

1. Мощность установленного котла позволяет отапливать площадь, вдвое больше, чем требуется (запас мощности).
2. Система долго запускается из холодного состояния до вхождения в нормальный рабочий режим.
3. Ввиду громоздкости оборудования и большого числа комплектующих усложняется транспортировка, размещение и монтаж.
4. Сохраняется необходимость топливного склада в непосредственной близости от котельной.
5. Стоимость оборудования и отсутствие быстрой окупаемости затрат, особенно при замене котла.

Последний недостаток успешно решается, если смонтировать теплоаккумулятор своими руками.

Типы отопительных систем с теплоаккумулятором и разным количеством змеевиков

Змеевик играет роль теплообменника, то есть жидкости различных систем не смешиваются между собой, а передача тепла происходит через стенки этой спирали. Изготавливается из меди или нержавеющей стали. Иногда используется черный металл что бы удешевить конструкцию.

Различают четыре основных типа систем:

Без змеевика. Вместо него может быть вмонтирован дополнительный бак меньшего диаметра, подключенный к малому контуру. Передача тепла происходит благодаря физическим свойствам, при котором она поднимается вверх, а холодный теплоноситель опускается в нижнюю часть емкости. Такая система является самой простой и работает только с одним потребителем, например системой отопления и одним источником. Это может быть как твердотопливный котел так и солнечный коллектор. Особенности – минимальная себестоимость, простота монтажа.

С одним змеевиком. Спираль находится внутри основного бака, по ней циркулирует теплоноситель от источника. Энергия передается в накопительную емкость откуда и циркулирует далее к потребителю. Особенности такой системы является не смешивание различных теплоносителей

Это может быть важно если они имеют различные химические составы

Система может работать и в обратном порядке, через змеевик может бить запитана система отопления или ГВС.

С двумя змеевиками. Дополнительный малый контур теплообменника запитан в систему, подключенную к альтернативному источнику энергии. Эта система позволяет использовать более широкий спект оборудования для нагрева теплоносителя.

С тремя спиралями. Предполагается, что в единый отопительный комплекс входит котел на твердом топливе и два альтернативных источника, например, солнечная и геотермальная батареи. Максимальная экономия твердого топлива. Котел может использоваться как дополнительный (резервный).

С дополнительным баком. Существуют системы, в которых включен еще один контур с теплообменником для того, чтобы горячая вода в кране появлялась сразу же после запуска котла, не дожидаясь выхода в оптимальный режим обогрева. Однако в таких системах, запас горячей води ограничен, по его истечению дальнейший прогрев будет проходить медленнее чем через змеевик.

Применение различных типов систем

Отопительные системы, в состав которых входят только твердотопливные котлы применяются, как правило, для обогрева частных домов. Необходимость сооружать угольный (дровяной) склад доставляет неудобство, но такой конфигурации достаточно для отопления в самые суровые морозы.

Системы отопления, в которые включен солнечные коллекторы позволяют экономить до 30% затрат на энергоносители, но не заменить твердотопливный котел. Поэтому ее используют как вспомогательную, тем более что солнце светит не всегда. А вот для того, чтобы дома всегда была вода, мощности достаточно (замещает на 50-90%).

Совмещенные конфигурации предполагают применение газового и твердотопливного котлов. Это удобно при запуске системы в промерзшем здании. Если газовый агрегат подключить к системе горячего водоснабжения, то вода будет всегда. При этом не нужно подбрасывать дрова, достаточно нажать пусковую кнопку газовой горелки. а основную задачу по нагреву води возьмет на себя твердотопливный котел.

Схема буферной емкости-аккумулятора тепла системы отопления, из нескольких баков

Некоторые умельцы делают сами или заказывают на стороне изготовление буферных баков из отрезков стальных труб большого диаметра — 300-800 мм. После установки на место баки утепляют.

Такие баки часто обходятся значительно дешевле, чем готовые буферные емкости, которые продаются на строительном рынке. Отсутствие защиты от коррозии в таких самодельных баках частично компенсируется увеличенной толщиной металла стенки.

Для защиты от электрохимической коррозии бак рекомендуется заземлить, а внутри бака разместить магниевый анод от промышленного водонагревателя.

Буферную емкость необходимого объема можно получить, соединив трубами два и более баков меньшего размера.

Верхнюю и нижнюю части баков соединяют между собой трубами диаметром не менее чем полтора дюйма.

Получается батарея баков, соединенных между собой подобно секциям батареи отопления.

К котловому и отопительному контурам батарея из баков подключается по диагональной схеме. Такое соединение обеспечивает одинаковое распределение температуры воды во всех баках буферной емкости.

Последний бак в батарее (бак № 2 на схеме) может выполнять функции гидравлического разделителя между радиаторной системой отопления и теплыми полами.

Схема подключения

Схема подключения

В самом простом случае теплоаккумулятор включается последовательно между котлом и контуром отопления. Между ТА и котлом устанавливается циркуляционный насос, чтобы горячая вода поступала в верхнюю часть ТА, выталкивая холодную воду с нижней части в котел. Между ТА и контуром отопления устанавливается циркуляционный насос для забора горячей воды из верхней части и транспортировки к радиаторам.

Однако при этом существенно поднимается общая теплоемкость системы, и при начальном запуске отопления придется ждать, пока не нагреется весь объем ТА, прежде чем тепло дойдет до радиаторов.

Еще один вариант включения – параллельно котлу отопления. Данный вариант хорошо показывает себя в сочетании с гравитационной системой отопления. Верхний отвод теплоаккумулятора подсоединяется к самой верхней точке раздатки, а в нижнем точк – к котлу.

Недостатки те же, что и в первом случае, нагрев происходит всего объема теплоносителя в системе и в ТА, что существенно увеличивает время на запуск отопления.

Из преимуществ только простота подключения и минимум используемых элементов.

Схема включения с подмешиванием

Лучше всего использовать схему включения с подмешиванием или гидроразвязкой. Используются трехходовые клапаны с термостатом. Теплоаккумулятор при этом устанавливается как отдельный элемент системы, параллельно контуру отопления.

Основная часть автоматики устанавливается на подающем трубопроводе: трехходовой клапан, термостаты, группа безопасности и т.д. По умолчанию трехходовой клапан направляет теплоноситель от котла к радиаторам, пока температура в помещении не достигнет требуемой отметки.

Схема подключения с подмешиванием

Как только необходимости в активном обогреве нет, клапан переводит часть теплоносителя от котла к теплоаккумулятору, сбрасывая лишнее тепло.

При достижении максимальной температуры воды в ТА и целевой температуры в радиаторах, срабатывает датчик, установленный в котле по перегреву, и он отключается. Пока же требуется обогрев или не прогрет теплоаккумулятор, работа котла продолжается.

Если по каким-то причинам котел перестал выдавать номинальную мощность или полностью выключился при снижении температуры на подающей линии, вода из теплоаккумулятора подмешивается в контур отопления, восполняя теплопотери системы.

Использовать можно несколько трехходовых клапанов на раздаче и на обратке и группу термостатов. Как вариант, в продаже имеются готовые сборки для подключения теплоаккумуляторов – блок автоматического подмешивания, например LADDOMAT.

Выбор

Основные требования, предъявляемые к теплоаккумулятору, – это его емкость и комплектация.

Объем резервуара должен соответствовать возможностям теплогенерирующего источника по поддержанию оптимальной температуры жидкости. Средний объем нагреваемого теплоносителя ≈ 25 литров на 1 кВт мощности твердотопливного котла. Максимальное превышение емкости, при сохранении водяным контуром оптимальной температуры, составляет не более 80% от номинального значения.

Рассчитав емкость бака, потребную для беспроблемного функционирования системы отопления и водоснабжения, можно приобрести агрегат в специализированных магазинах или изготовить своими руками.

Комплектация накопительного теплового устройства зависит от возможностей и потребностей домовладельца. Если имеется член семьи, большую часть времени проводящий в доме и управляющийся в котельной, можно обойтись меньшим количеством электроники и датчиков. В других случаях лучше по максимуму автоматизировать процессы теплопередачи во избежание аварии системы.

Основные механизмы и аппараты для комплектации теплоаккумулятора и управления водяным контуром:

• расширительные баки;
• манометр;
• тепловые датчики;
• вентили ручные и управляемые;
• циркуляционные насосы;
• регуляторы температурного режима;
• предохранительный клапан;
• дренажный вентиль.

Своими руками можно изготовить емкость, рассчитанную на давление до 3 бар. Баки, работающие при более высоком давлении, имеют конструктивные особенности (торосферические крышки), такие емкости необходимо приобретать на специализированных предприятиях.

Торосферические крышки теплоаккумулятора

Постройка своими руками

Самый простой вариант – из металлической 250 литровой бочки.  В верхней и нижней части бочки просверливаются отверстия под патрубки. Затем они ввариваются в бочку. Нижний патрубок будет присоединен к котлу, а верхний к системе.

Бочка должна стоять немного выше радиаторов сразу за котлом. На входе патрубков устанавливаются шаровые краны. Они нужны для врезки в общую систему отопления. Получился огромный радиатор.

Для того, чтобы он не отдавал тепло в котельной, его нужно утеплить минеральным утеплителем. Теплоаккумулятор готов. Предварительно емкость устанавливается на деревянный настил высотой 20 см, утепленный минватой. Прочность настила рассчитывается на вес бочки с водой.

Тепловой аккумулятор доказал свою эффективность в различных системах отопления. Сегодня трудно представить загородный дом без него. Его полезность настолько очевидна, что вопроса, устанавливать тепловой аккумулятор или не устанавливать, быть не должно. Вопрос должен быть другим, какого объема должна быть его емкость?

Как самостоятельно собрать теплоаккумулятор, смотрите в следующем видео:

Критерии выбора

Главные параметры, на которые нужно ориентироваться при выборе теплового аккумулятора – это габариты, вес и объем. Различия по остальным параметрам незначительны.

При выборе объема можно ориентироваться на приблизительный коэффициент 25-50 литров на 1 кВт мощности котла. Он дается с запасом, не ошибетесь. Габариты нужно выбирать с учетом имеющихся помещений.

Если требуется большой объем, а помещение не позволяет его принять, можно использовать несколько аккумуляторов меньшего размера. Емкости должны соответствовать по давлению отопительной системе.

Соединение с отопительной системой производится в соответствии с инструкцией. Любой специалист по отоплению сделает это без труда. Единственное, что нужно учесть – необходимость установки фундамента под большие резервуары.