Какво е топлинен акумулатор за отоплителни системи: функционални характеристики, специфики на приложение и методи на инсталиране

Как да намалим постоянните разходи за поддържане на комфортна температура в къщата? Има много наистина ефективни методи, вариращи от инсталиране на котли с най-висока възможна ефективност и завършващи с инсталирането на алтернативни източници на топлина. Но един от най-продуктивните се счита за топлинен акумулатор за отоплителни системи.

Буферни резервоари за отопление

Типичен дизайн на акумулатора на топлина
Типичен дизайн на акумулатора на топлина

В автономните отоплителни кръгове котелът винаги е снабден с постоянна работа. Това води до увеличаване на енергийните разходи и намаляване на експлоатационния живот на скъпото оборудване поради износване. Батерията за отопление е проектирана да оптимизира работата на цялата система.

Присвояване на буферни резервоари

Това е контейнер, вътре в който преминава отоплителната магистрала. Топлината, прехвърлена от тръбите към водата в резервоара, го загрява. Когато котелът е изключен, температурата на охлаждащата течност намалява и обратният процес започва - топлинната енергия идва от водата в резервоара през стените на тръбите за охлаждащата течност. По този начин акумулаторите на топлина в отоплителните системи позволяват поддържане на комфортно ниво на отопление за дълго време след спирането на котела.

Защо не са инсталирани резервоари за отоплителни батерии във всяка автономна система? Има няколко специфични фактора, които трябва да се вземат предвид преди инсталирането:

  • Сила на звука, За поддържане на температурата в къща с площ 120 м² за 10-12 часа е необходим капацитет от 1,5-1,8 м³. Не винаги е възможно да поставите подобна водна батерия за отопление в системата;
  • цена, Средната цена на буферен капацитет от 750 литра. е около 90 хиляди рубли. Всъщност се оказва, че акумулаторът на топлина в отоплителната система ще бъде най-скъпият елемент.

Последното е основната причина да не се поставя термичен буферен капацитет. Но ако направите приблизителни изчисления на ефективността, се оказва, че загряването с топлинен акумулатор изисква 10-15% по-малко енергия (газ, дърва за огрев, въглища и др.) В сравнение с традиционната схема.

Диаметърът на свързаните дюзи на резервоара трябва да съответства на размерите на тръбопроводите на системата. В противен случай ще възникне прекомерно хидравлично съпротивление.

Дизайн на топлинен акумулатор

Функционалност на термичната батерия
Функционалност на термичната батерия

Самостоятелно направена батерия за отопление у дома няма да доведе до желания резултат. Това се дължи на спецификата на дизайна и използваните материали. Да се ​​направи такъв резервоар от импровизирани средства без използването на специално оборудване е почти невъзможно.

В допълнение към основната функция на съхранението на топлина, повечето производители се опитват да подобрят дизайна, така че отоплителната система с топлинен акумулатор да може да бъде включена в други области на животоподдържане на частна къща:

  • Захранване с топла вода. Водата, загрята в резервоара, може да се използва като топла вода - за вземане на душ, миене на съдове и др. Основното е, че резервоарът се нагрява индиректно;
  • Превключващ елемент за свързване на алтернативни източници на топлина - слънчеви системи, термопомпи. Тази схема за отопление с топлинен акумулатор ви позволява да загрявате вода в нея поради условно свободната енергия на слънцето. В резултат - намаляване на текущите разходи;
  • Свързване на няколко котли в една верига. По този начин може да се организира отопление с котел на твърдо гориво и газ.

За намаляване на топлинните загуби в топлинните акумулатори в отоплителните системи са предвидени две стени - външна и вътрешна. Пространството между тях е изпълнено с изолация, най-често с базалтова вълна. В допълнение, повечето модели имат допълнителен източник на топлина - електрически нагревател. Тя ви позволява да поддържате температурата на водата в резервоарите за съхранение за отопление на правилното ниво. Това също прави възможно използването на резервоара, дори когато котелът е на празен ход, като обикновен електрически бойлер.

Когато използвате алтернативни източници на топлина, се препоръчва закупуване на резервоар с две тръбопроводи.

Изчисляване на топлинния акумулатор

Пример за спецификации на буферния резервоар
Пример за спецификации на буферния резервоар

На практика първо трябва да изчислите оптималното количество водна батерия за отопление. Има погрешно схващане, че колкото по-висок е този показател, толкова по-добре. Но когато критичният обем е превишен, скоростта на нагряване на водата в резервоара намалява значително и тя просто няма време да достигне необходимата температура. Това важи особено за системи с максимално нагряване на охлаждащата течност до 60 ° C (загряване при ниски температури).

Основното условие за функционирането на отоплението с топлинен акумулатор е максималното увеличение на системата при изключен котел. Следователно, основният индикатор при избора на буферен резервоар според неговите характеристики е времето, необходимо за охлаждане на загрятата в него вода.

Най-честите грешки при изчисляване на отоплителна система с топлинен акумулатор:

  • Взема се предвид само номиналната мощност на котела, Твърди се достатъчно съотношение: за 1 kW енергия са необходими от 25 до 50 литра капацитет. Но как тогава да се вземе предвид времето за охлаждане на охлаждащата течност ?;
  • Местоположение на системата, Най-голямата ефективност се постига само за отоплителна верига с акумулатор на топлина, която се инсталира веднага след котела. Тогава преносът на топлина ще бъде оптимален.

За да извършите изчислението, трябва да знаете мощността на котела и топлинния режим на системата. Да предположим, че нагревателят генерира 22 kV / h. Освен това режимът на работа е 70/40 (70-40 = 30 ° C). В този случай оптималното количество акумулатор на топлина в отоплителната система ще бъде:

(22 * 3600) / (4.187 * 30) = 633 кг или 0,633 m³

Таблица с време за отопление на резервоара за съхранение
Таблица с време за отопление на резервоара за съхранение

Сега остава да се изчисли времето за загряване на водата в резервоара. Уви, няма универсална формула за това. Има голяма зависимост от работните характеристики на конкретен модел батерии за отоплителната система. Но тези данни могат да бъдат взети от инструкциите или на уебсайта на производителя. Като пример можем да разгледаме зависимостта на скоростта на нагряване на резервоара за съхранение на различни Wirbel мощности от мощността на котела.

Като се имат предвид всички тези показатели, можете точно да изчислите прогнозното количество акумулатор на топлина в определена отоплителна система. По-точните изчисления се правят с помощта на специални софтуерни системи, които отчитат скоростта на циркулация на охлаждащата течност, загубата на топлина и възможните промени в режимите на отопление.

Всяка схема за изчисление трябва да отчита препоръките на производителите и изискванията за работата на автономна отоплителна система.

Инсталиране на топлинен акумулатор

Резервоар за съхранение в гравитационната система
Резервоар за съхранение в гравитационната система

От правилното инсталиране на водна батерия при отопление зависи не само времето на загряване на водата в нея, но и ефективността на цялата система. Определящият фактор е методът на циркулация на охлаждащата течност - гравитация или с помощта на помпа. В първия случай резервоарите за батерии се инсталират в отоплението до горния разширителен резервоар, възможно най-близо до котела.

Трябва да се има предвид, че скоростта на охлаждащата течност ще бъде леко намалена. Това се дължи на увеличаването на дължината на бустерната тръба поради вкарването на допълнителна секция, разположена в резервоара. За гравитационната система се препоръчва да се намали прогнозният обем на резервоара с 10-15%.

Местоположението на инсталацията в системата с принудителна циркулация не се регулира. Важно е нивото на нагряване на охлаждащата течност в отоплителните тръби с топлинен акумулатор да е максимално. Съответно резервоарът трябва да бъде разположен близо до котела със следните условия:

  • Резервоарът се поставя след групата за сигурност;
  • Температурата в помещението, в което се намира контейнерът, трябва да бъде от 10 до 35 ° C;
  • Безплатен достъп до всички разклонителни тръби за ремонт и поддръжка;
  • Възможност за свързване както на основната, така и на връщащата тръба.

Най-често в отоплителните системи с резервоар за съхранение на топлина той се инсталира директно в котелното помещение. Не се препоръчва монтаж над нивото на котела.

Инсталиране на батерията в система с принудителна циркулация
Инсталиране на батерията в система с принудителна циркулация

В допълнение към тези условия може да има допълнителни, регулирани от производителя. Те трябва да се вземат предвид не само при избора на мястото за инсталиране на резервоара, но и да контролират мощността на котела.

Когато инсталирате топлинен акумулатор за отоплителни системи с електрически нагревателен елемент, се препоръчва допълнително да монтирате многотарифен електромер. Тогава можете да постигнете значителни икономии, включително електрическо отопление на резервоара през нощта.

Видеото показва принципа на работа на топлинния акумулатор в отоплителната система на частна къща:

отопление

вентилация

канализация