Когда необходимы аккумулирующие и буферные емкости?

Емкости для отопительной воды, в зависимости от объёма и способа подключения, могут выполнять различные функции в системе отопления. Правильно подобранная емкость повышает эффективность всей системы – улучшает процесс сгорания в котле и распределение тепла. Некоторые системы, особенно с несколькими источниками тепла (напр., котел и камин с водяной рубашкой), на практике не в состоянии хорошо работать без резервуара для отопительной воды.  

Когда необходимы аккумулирующие емкости?

Количество тепла, сгенерированного в системе отопления, не соответствует потребностям – зачастую с этим сталкиваются владельцы твердотопливных котлов, каминов с водяной рубашкой и солнечных установок.

Твердотопливные котлы (уголь, дрова, пеллеты) достигают очень высокую эффективность, заявленную производителей, когда работают с номинальной мощностью. Проблема в том, что она нужна только в сильные морозы, когда температура падает до -20 °С. Таких морозных дней за весь зимний сезон весьма мало. В теории, котел имеет КПД 80%, а фактический средний сезонный КПД составляет 50-60%. Это означает, что даже половина топлива была сожжена без всякой пользы, тем же увеличив денежные затраты на топливо.

При сжигании с меньшей мощностью, чем номинальная, является неэффективной. Кроме того, образуется много загрязнений в котле, а в дымоходной трубе накапливается много сажи (несгоревших частицы углерода).

Эффективность сжигания топлива может быть значительно улучшена за счет установки емкости с водой между котлом и радиаторами отопления. Таким образом, котел нагревает воду в аккумулирующей емкости, независимо от того, отдается ли тепло в радиаторы или нет. Временные изменения температуры в помещениях, не имеют значения при работе котла. Он всегда может работать с номинальной мощностью, при которой будет достигаться высокий КПД. Конечно, избыток накопленного тепла в аккумулирующей емкости можно использовать позже, когда котел (или камин с водяной рубашкой) не работает.

Камин с водяной рубашкой и котел на твердом топливе достигают высокой эффективности при работе на номинальной мощности. Таким образом, они должны быть подключены к аккумулирующей емкости, которая обеспечит непрерывный отвод тепла.

Преимуществом аккумулирующей емкости большого объема, является стабилизация температуры воды в системе отопления. Кратковременное повышение сгорания топлива, что типично для каминов с водяной рубашкой, или же прерывание подачи тепла к радиаторам, не приведет к закипанию воды в системе. Для нагрева большого количества воды нужно гораздо больше тепла.

Аккумулирующая емкость особенно рекомендуется владельцам твердотопливных котлов (без автоматической подачи топлива) и каминов с водяной рубашкой, так как управлять их мощность чрезвычайно сложно, и это приводит к неэффективности и ухудшению процесса сгорания. Аккумулирующую емкость следует рассматривать в качестве обязательного дополнения к котлам на твердом топливе. Процесс выделения отработанных газов и сжигания древесины требует поддержания высокой температуры в котле. Таким образом, он должен работать на полную мощность.

Аккумулирующая емкость, даже для котла с мощностью в несколько кВт, должна иметь, по крайней мере, 500 литров, хотя лучше использовать емкость около 1000 литров. К сожалению, они имеют два основных недостатка: высокая стоимость и большие габаритные размеры. С такой емкостью, бак диаметром 80 см, высотой 2 метра, не в каждом доме будет возможно установить.

Когда необходима буферная емкость?

Во многих системах отопления с газовыми котлами устанавливаются относительно небольшие (напр., 200 л) емкости для воды. Их цель состоит в том, чтобы не накапливать большое количество тепла, только лишь увеличить объем воды в системе.

Когда это решение имеет смысл?

Представьте себе здание с панельными радиаторами, которые благодаря небольшому объему и наличию клапанов с термостатическими головками, быстро реагируют на температурные изменения. Пусть этот дом, взятый как пример, имеет облегченную конструкцию, которая не удерживает тепла, где установлен котел большой мощности, потому как инвестор скорее купит котел мощностью 20 кВт, нежели 10 кВт, даже если судя по проекту, вполне достаточно 8 кВт мощности.

Предположим теперь, что в весенний день котел получил сигнал от датчика температуры в помещении: необходимо нагреть! Что он и начинает делать. Но, так как его мощность слишком высока, а потери тепла в комнатах небольшие, через 15 минут, желаемая температура будет достигнута. Эта ситуация может повторяться несколько раз в течение дня. К сожалению, короткие циклы работы котла весьма негативно влияют на его производительность и долговечность.

Резервуар для воды между котлом и радиаторами в такой системе выполняет функцию буфера. Если потребление тепла невелико и кратковременное, для ее компенсации достаточно воды, которая накопилась в баке. В этом случае котел даже не будет запускаться. Если же котел начнет работать, тогда он будет работать несколько дольше. Он скомпенсирует спрос на тепло в помещении и подогреет воду в баке. Рабочий процесс аналогичен двухконтурного газового котла, снабженного небольшой емкостью для воды. Если вы хотите только умыть руки, будет использоваться вода из бака, при том котел не будет включаться. Если же есть желание наполнить ванну, то после исчерпания воды в баке, котел начнет нагревать воду в протоке.

Что происходит в системе без аккумулирующего или буферного бака?

Что произойдет в обычной системе, без аккумулирующей или буферной емкости, если поток воды через радиаторы прерывается? Прекратится циркуляция воды по всей системе — в том числе через котел. Тепловой баланс должен выйти на ноль — сколько воды выходит из котла, столько должно пройти через радиаторы, а потом вернуться в котел. К сожалению, для работоспособности котла необходимо определенный минимальный поток воды. Если большинство радиаторных вентилей закрыть, данное условие может быть не выполнено. И тогда поток воды в системе останавливается, хотя не все помещения достаточно обогрелись.

Установим емкостный бак с 4 патрубками между котлом и радиаторами: подвод и отвод для котла и радиаторов — что произойдет, если закрыть поток воды через большинство радиаторов? Ничего, котел будет работать дальше. Часть воды протекающей через него будет циркулировать в более коротком цикле: котел — бак — котел. Такой бак не препятствует потоку воды от котла до радиаторов, таким образом, выполнит роль гидравлической стрелки.

Емкость для воды, в качестве теплообменника

Емкость для воды, в которой установлено хотя бы один змеевик, представляет собой теплообменник. Вода, проходящая через емкость, не смешивается с водой, циркулирующей в змеевике, но между ними происходит теплообмен (через стенки змеевика). Э

то альтернатива для довольно таки популярных пластинчатых теплообменников, отделяющих, например, контур котла (нормально открытый) от контура радиаторов (обычно закрыт). Бак со змеевиком во многих отношениях лучше, чем пластинчатый теплообменник. Недостатком является то, что он занимает больше места. Сопротивление потоку воды в баке и змеевике весьма невеликое, по сравнению с пластинчатым теплообменником. Если в баке есть ревизионное отверстие, то бак можно без утруднений очищать от отложений.

Использование нескольких источников тепла

Системы, в которых есть несколько источников тепла, например, газовый котел и камин с водой рубашкой, или котлы на твердом топливе, должны быть оборудованы буферной емкостью, или еще лучше – аккумулирующей емкостью.

Тепло от каждого из этих источников нагревает воду в баке. При необходимости, с помощью змеевиков, можно разделить контуры воды.

Например: газовый котел – первый змеевик; радиаторы — второй змеевик; твердотопливный котел — без змеевика.

Независимо от того, какой источник наполняет резервуар, радиаторы всегда смогут их использовать.

 

Аккумулирующий бак для горячего водоснабжения

Накопленное тепло в аккумулирующей емкости также может быть использовано для горячей воды (ГВС), которая необходима для ванны, мытья и т.д. Это можно реализовать 3 способами: • встроенный внутренний бак для нагрева ГВС в аккумулирующей емкости. • змеевик с большой площадью, расположенный внутри резервуара. • змеевик внутри аккумулирующей емкости соединяется с внешним резервуаром для горячей воды

Комплектующие в системах отопления с аккумулирующими емкостями

В системах отопления с накопительными емкостями используются различное вспомогательное оборудования: клапаны (запорные, смесительные), циркуляционные насосы, источники бесперебойного питания (ИБП), датчики температуры, электрические тэны, и другое.

Прежде всего, следует подчеркнуть, что не существует единственной идеальной конфигурации, однако на практике лучше всего работают простые системы, чем сложные и полные дорогостоящего оборудования. Многое зависит от знаний, опыта и находчивости специалистов — проектантов и монтажников. Тем более, что тот же эффект может быть достигнут различными способами, но о хорошей или плохой эффективности системы зачастую решают детали.

Например, твердотопливный котел должен быть защищен от обратно воды с слишком низкой температурой. Это может быть достигнуто путем установки на возвратной линии термостатического смесительного клапана, но то же самое обеспечивает гравитационная подача воды между котлом и аккумулирующим баком. Такую систему, однако, не везде можно применить (поток обеспечивающий движение воды очень слаб).

Зачем в системе с накопительным баком для воды электрические нагреватели? Размещая их в баке, получаем резервированный, необслуживаемый источник тепла. Если у нас есть котел на твердом топливе, это может быть очень хорошим решением для защиты дома от замерзания во время нашего долгого отсутствия. И что очень важно, инвестиционные расходы невелики — заплатим гораздо меньше, чем при использовании электрического котла.

Administrator
Комментариев нет
Категории:
Новости
Комментарии
Пока нет ни одного отзыва.
Написать комментарий
Ваш комментарий
Имя
Email
Все результаты поиска