Среди котлов на твердом топливе самой большой популярностью пользуются твердотопливные котлы на дровах.
Система отопления с твердотопливным отопительным котлом нуждается в аккумуляторе тепла.
В предыдущей статье был рассмотрен вариант отопления дома твердотопливным котлом, где в качестве аккумулятора тепла используется теплый пол с увеличенной толщиной бетонной стяжки.
Лучшим вариантом использования твердотопливного отопительного котла является система отопления, в которой в качестве аккумулятора тепла применяется большой теплоизолированный буферный бак с водой.
Бак включают между котлом и системой отопления. Такой бак обычно называют буферным (буферной емкостью) или аккумулятором тепла, рис.1.
Котёл греет воду и при помощи циркуляционного насоса поз. 1 эта вода подаётся в буферную ёмкость. Соответственно, такой же объём воды, но остывшей, возвращается в котёл. Насос поз. 2 подаёт горячую воду из верхней части буферной ёмкости к радиаторам. Такой же объём воды (остывшей) возвращается в нижнюю часть буферной ёмкости.
Насос 1 работает тогда, когда горит котёл. Насосом 2 управляет комнатный регулятор температуры, который может включать-выключать насос в зависимости от температуры в доме.
Буферный бак аккумулятора тепла выполняет несколько функций:
- Аккумулирует тепло от отопительного твердотопливного котла и отдает его по мере необходимости в систему отопления помещений.
- Защищает котел от перегрева (кипения) воды, т. к. поглощает весь перегретый теплоноситель, смешивая его с большим запасом теплой воды в баке.
- Позволяет автоматизировать распределение тепла по различным отопительным контурам в зависимости от температуры воздуха снаружи или внутри помещения и сделать функционирование системы отопления по-настоящему комфортной.
- Работает в качестве гидрораспределителя — позволяет легко увязать различные теплогенераторы с разными температурными характеристиками (твердотопливный котел, газовый котел, электрокотел и т. д.) в единую систему, согласовать их режим работы с системой отопления.
- Выполняет роль гидроразделителя между контурами системы отопления. Улучшает температурный режим работы отопительного твердотопливного котла.
- Обеспечивает сгорание топлива без ограничения «тяги» с максимальным КПД вплоть до догорания топлива, что уменьшает расход топлива на 20-30%.
- Увеличивает эксплуатационный комфорт, уменьшая периодичность загрузки топлива и обеспечивая отапливаемые помещения относительно стабильной температурой теплоносителя.
- При наличии встроенного в буферную емкость теплообменника обеспечивает потребителей горячей водой.
Буферный бак — аккумулятор тепла
Есть различные методики расчета рекомендуемого объема буферной емкости. Расчеты и практика показывают, что объем бака должен быть не менее 25 литров на 1 кВт. мощности твердотопливного котла. Оптимальный объем обычно в два раза больше – 50 литров на 1 кВт.
Буферная емкость может состоять из нескольких баков меньшего объема.
В случае невозможности использования бака необходимого объема, рекомендуется использовать ёмкость с объёмом хотя бы 500 — 1000 литров для выравнивания роста температуры котла при растопке и спаде температуры при догорании.
Повсеместное применение системы отопления с буферной емкостью сдерживают высокая цена и большие размеры бака. Рыночная цена сделанного в заводских условиях бака – аккумулятора тепла, рассчитанного на работу под давлением, с эффективной теплоизоляцией и защитой от коррозии, сопоставима со стоимостью хорошего котла.
C твердотопливным отопительным котлом даже небольшой мощности буферная емкость аккумулятора тепла должна иметь объем более 500 литров, то есть быть достаточно большой и тяжелой. Для размещения бака необходимо увеличивать площадь помещения котельной.
В качестве примера рассмотрим конструкцию и параметры буферной емкости — аккумулятора тепла, одного из российских производителей.
|
|
|
Буферный бак — аккумулятор тепла для твердотопливного котла. (Буквами обозначены расстояния для разных типоразмеров бака.) |
Представленная на рисунке модификация теплоаккумулятора предназначена для работы сразу с несколькими источниками тепловой энергии. К накопителю можно подключить, например, отопительный котел и камин с водяной рубашкой или солнечный коллектор, которые будут передавать тепло в накопительную емкость одновременно или поочередно, Источники тепла присоединяются к штуцерам поз.1 и 2 (на рисунке слева).
Потребители тепла — радиаторы и теплые полы, присоединяются к штуцерам поз. 3, 4 или 6 (на рисунке справа), Гильзы поз. 7 предназначены для установки термометров.
У буферной емкости имеются два фланца для установки электрических ТЭНов, поз.5. Устанавливая ТЭН в верхний или нижний фланец, можно менять объем нагреваемой с помощью электричества воды.
Емкость предназначена для работы в открытой системе отопления под атмосферным давлением.
В верхней части емкости теплоаккумулятора размещен теплообменник типа «бак в баке» для приготовления горячей воды в системе горячего водоснабжения дома.
В баке установлен магниевый анод для защиты металлических деталей от коррозии. Бак защищен слоем теплоизоляции из пенополистирола толщиной 100мм.
Основные технические характеристики буферной емкости:
- Номинальная емкость бака 1000 литров.
- Максимальное давление в емкости 3 бар.
- Емкость бака теплообменника горячей воды 200 литров.
- Максимальное давление в баке теплообменника 10 бар.
- Максимальная температура воды в баках 95 град.
- Диаметр емкости без теплоизоляции 850 мм.
- Диаметр емкости с теплоизоляцией 1065 мм.
- Высота емкости с теплоизоляцией 2055мм
- Вес 280 кг.
- Съемная теплоизоляция позволяет уменьшить габариты для прохождения в стандартные дверные проемы 90см.
Буферная емкость — гидравлический распределитель тепла
Вертикальная буферная емкость, кроме аккумулятора тепла, выполняет еще одну роль в системе отопления. Она служит гидравлическим распределителем тепла между разными системами обогрева помещений.
Температура воды в баке по высоте распределяется неравномерно. В верхней части бака всегда собирается более горячая вода, чем в нижней. Поэтому, приборы отопления, работающие при более высокой температуре теплоносителя — радиаторы, присоединяют к штуцерам в верхней части бака, поз.3 на рисунке. Для теплых полов необходима меньшая температура теплоносителя. Поэтому, теплые полы присоединяют к штуцерам, расположенным ниже, поз.6.
Если буферная емкость получает тепло от нескольких источников, то каждый источник присоединяется к разным штуцерам (поз.1), на высоте, зависящей от температуры теплоносителя котла.
Буферный бак — гидравлический разделитель в системе отопления
Буферная емкость выполняет также функции гидравлического разделителя. устраняя взаимное влияние на режим циркуляции в разных контурах системы. Теплоноситель свободно циркулирует из котла в систему отопления.
Например, циркуляция теплоносителя в котловом контуре не зависит от режима работы отопительных приборов. А прекращение движения воды в отопительном контуре с радиаторами, никак не отразится на циркуляции в теплых полах.
Буферная емкость — защита от перегрева теплоносителя
Буферная емкость защищает систему отопления от перегрева (кипения) воды, т. к. поглощает весь перегретый теплоноситель, смешивая его с большим запасом теплой воды в баке.
Современные закрытые системы отопления с твердотопливным котлом склонны к перегреву, так как содержат сравнительно маленький объем теплоносителя.
В системах отопления обычно используются полимерные трубы, коллекторные узлы управления и распределения, различные краны, клапаны и другая арматура. Большинство элементов системы отопления очень чувствительны к перегреву теплоносителя и скачкам давления, вызванных кипением воды в системе.
Лучшим решением для защиты системы отопления от перегрева является установка буферного бака.
Если в системе отопления с твердотопливным котлом не стоит задача аккумуляции тепла, то для защиты от перегрева и работы в качестве гидравлического разделителя и распределителя тепла требуется бак из расчета ~10 литров на 1 кВт. мощности котла. Высота бака для работы в качестве гидрораспределителя должна быть около 2 м.
Схему отопления дома твердотопливным отопительным котлом с аккумулятором тепла на конкретном примере рассмотрим в следующей статье.
В видеоклипе доходчиво рассказывается о том, как правильно настроить гидравлический режим циркуляции теплоносителя в системе отопления с буферным баком:
Каким твердотопливным котлом отапливается Ваш дом?
Прочитайте статью
Отопление дома твердотопливным котлом
Какой твердотопливный котел выбрали Вы? Голосуйте!
Узнайте, что выбрали другие.
