Расчет буферной емкости для твердотопливного котла. Как подобрать буферную емкость для твердотопливного котла


Как правильно подбирать аккумулятор тепла (буферную емкость) для твердотопливных котлов и для чего она необходима?

Все твердотопливные котлы, независимо от их типа и способа сжигания топлива, имеют следующие общие свойства:

1) Работают только в узком высокотемпературном графике (90/75 0С или 80/600С).

2) Могут менять мощность в диапазоне 100...50% путем уменьшения количества поступающего воздуха для горения. Причем с уменьшением мощности резко падает КПД за счет увеличения доли СО.

3) Котел не может быть остановлен, пока в нем не догорит все топливо.

4) Твердотопливный Котел подбирается с запасом мощности около 15% на самую холодную пятидневку.

Современные системы отопления, в зависимости от наружной температуры и климата внутри помещений, изменяют расход и температуру в отопительных приборах.

Таким образом, при установке твердотопливного котла в систему отопления получается дилема: котел экономичней всего работает в высокотемпературном режиме, а система отопления в низкотемпературном.

Буферная емкость (бак аккумулятор) разрешает эту дилему. Она позволяет твердотопливному котлу сжечь топливо с максимальным КПД, и положить

 

его в буферную емкость. А система отопления отбирает накопленное тепло четко расчитанными порциями по своей необходимости. Также замечено, что системы с твердотопливными котлами, которые не имеют бака аккумулятора, имеют расход топлива в 2-2,5 раза больше по сравнению с системами, имеющими буферную емкость. Это объясняется тем, что большую часть времени в отопительный сезон стоит относительно теплая погода, а значит котел все время работает с дефицитом воздуха для горения, и большая половина топлива буквально улетает в трубу в виде СО (недогар).

Кроме экономии топлива уменьшается количество загрузок топлива в течении суток.

Примечание:

Для   экономичного   потребления   топлива   системой   отопления, отбор  теплоносителя  должен  осуществляться  через  3-х  ходовой смеситель  с  погодозависимым  управлением.  Это  предотвратит ситуацию, когда слишком горячий теплоноситель прийдет в радиаторы, они быстро нагреют помещения, термостатические головки закроются, и насос отопительного контура будет мешать в буферной емкости верхний горячий слой с нижним холодным.

energoinvest.ua

Как правильно подобрать объем теплоаккумулятора для частного дома?

Чтобы правильно подобрать объём теплового аккумулятора (ТА) в системе с твердотопливным котлом, нужно учесть сразу несколько факторов. В первую очередь ориентируйтесь на площадь отапливаемых помещений. Чем она больше, тем более вместительную буферную ёмкость потребуется установить. Второй важный момент — это качество утепления в конкретном частном доме. Если теплоизоляция здания выполнена плохо, то его тепловые потери могут значительно превышать стандартные показатели. В результате, общие рекомендации по расчёту объёма теплоаккумулятора для отопления могут не подойти.

Расчет объема теплоаккумулятора для дома по площади

Существуют усреднённые показатели объёма буферной ёмкости для дома с хорошим утеплением. Величина указывается в зависимости от площади помещений и лежит в пределах от 35 до 50 литров на 10 м². Так, например, для дома 100 м² потребуется тепловой аккумулятор вместительностью от 350 до 500 литров, а для дома 150 м² нужно будет установить более просторный резервуар объёмом 500-750 литров.

Тут важно сказать про качество утепления. Суммарные теплопотери дома измеряются в зависимости от его площади. По актуальным СНиПам они не должны превышать 50 Вт на 1 м² в среднем за самые холодные 7 дней в году. То есть потери тепла для дома 100 м² составят 5 кВт·час. Достичь этого можно только если в процессе строительства использовались современные теплоизоляционные материалы с правильным расчётом термозащитного слоя.

Для каждого типа ограждающих конструкций, от фундамента до крыши, существуют свои нормы и предписания по использованию тех или иных материалов с определёнными характеристиками теплопроводности. На теплопотери дома влияет также качество установленных стеклопакетов и дверей. Вместе с тем важно понимать, что даже если эти элементы ограждающих конструкций дома обладают высокой теплозащитой, то ошибки, допущенные в процессе установки хороших окон и дверей могут свести на нет все их положительные качества.

Кроме того, в зависимости от погоды за окном, скорость остывания постройки сильно отличается и расход тепловой энергии для поддержания комфортного уровня температуры будет разным. В межсезонье, когда за окном +3° — +5°, небольшая буферная ёмкость вполне способна выполнять свои прямые задачи и резервуар большего объёма просто не требуется. Но зимой, при -25 °С, чтобы не приходилось ночью вставать и идти подбрасывать дрова в топку, лучше иметь теплоаккумулятор из расчёта не менее 50 л на 10 квадратных метров.

 

Видео с нашим специалистом по подбору теплоаккумулятора?

Как лучше выбирать тепловой аккумулятор

Описанная выше технология подбора основана на практическом опыте установки теплоаккумуляторов в теплосистемы десятков частных домов. Разброс в конечном показателе вместительности ёмкости объясняется не одинаковыми потребностями различных систем отопления. Определяющим фактором здесь является то, насколько часто владелец частного дома готов подбрасывать топливо в свой твердотопливный котёл. Если есть необходимость максимально продлить период между закладками дров, то и объём теплового аккумулятора надо брать по верхней рекомендованной границе.

В то же время, не следует размещать слишком просторный резервуар для теплоносителя. Превышение указанного диапазона делает систему отопления слишком инерционной и снижает её эффективность. Всегда учитывайте, что по законам физики любой дополнительный элемент в системе понижает её КПД. Именно по этой причине более выгодно не выходить за пределы 50 л на 10 м² отапливаемой площади.

С другой стороны, установка буферной ёмкости с большим запасом может быть вполне уместной, если вопрос экономии топлива не стоит остро. Чем больше объём теплоносителя в резервуаре, тем больше тепла он способен запасти и тем дольше он будет поддерживать нужную температуру воды в батареях без необходимости запуска котла. Единственное неудобство, которое здесь появится — это скорость прогрева теплоаккумулятора. Если он значительно больше, чем рекомендовано, то для полноценного нагрева теплоносителя до 85-88 °С может понадобится от 2 до 4 закладок топлива.

С другой стороны, избыточную вместительность буферной ёмкости можно скомпенсировать увеличенной мощностью котла. Но тут уже нужно ориентироваться по размеру бюджета, отведённого на организацию системы отопления. Совокупная стоимость производительного теплогенератора на твёрдом топливе и теплового аккумулятора соответствующего объёма может обойтись недешево. Ходить в котельную только один раз в сутки, конечно, удобно, но и два раза в сутки вполне приемлемый интервал, чтобы не переплачивать в полтора — два раза на создании системы отопления.

Оптимальный объем теплоаккумулятора по мощности котла

Если ориентироваться на мощность установленного теплогенератора, то наиболее выгодным решением будет приобретение резервуара, объёмом по 50 литров на каждый кВт мощности котла. Опять же, цифра усреднённая и берётся исходя из наличия хорошего утепления конструкции дома. Например, если стоит вопрос, как рассчитать объем теплоаккумулятора для твердотопливного котла 12 кВт, то оптимальная вместительность ёмкости составит 600 литров.

Такое соотношение позволит закладывать топливо в котёл в среднем два раза в сутки. Важно также, чтобы теплоаккумулятор был правильно подключён. Только соблюдение всех правил монтажа и грамотный расчёт каждого элемента системы отопления даст возможность тепловому аккумулятору эффективно накапливать энергию, произведённую котлом. Ошибки в обвязке твердотопливного теплогенератора способны не только заметно снизить КПД работы теплового аккумулятора, но и вообще свести на нет пользу от него.

Главный вопрос при выборе теплоаккумулятора

Система без теплового аккумулятора — это очень нестабильная и капризная теплосистема. При естественных температурных колебаниях на улице, режим работы котла всё время будет нуждаться в регулировке. Без буферной ёмкости, единственный вариант настройки количества теплоотдачи устройства лежит в ограничении интенсивности горения топлива. Процесс может быть реализован только увеличением или уменьшением тяги, то есть регулировкой подачи и оттока свежего воздуха в камере сжигания.

Такой способ контроля производительности теплогенератора неизбежно приводит к неполноценному сгоранию топлива. Вследствие этого в дымовых газах присутствует повышенное количество смолы и сажи, которые постоянно налипают на стенках котла и дымохода. В итоге эксплуатация такой системы отопления требует постоянного техобслуживания в виде трудоёмкой очистки внутренних поверхностей теплогенератора и дымовых каналов от прочного слоя дёгтя.

Можно ещё долго перечислять недостатки теплосистемы без буферной ёмкости, но лучше сразу сказать, что сейчас включение теплоаккумулятора в систему — это необходимость. И лучший вариант, безусловно, размещать резервуар, подбор объёма которого выполнен по указанным выше нормам. Однако, если бюджет ограничен, то установка ёмкости даже меньшей вместительности всё равно заметно облегчит процесс использования твердотопливного котла.

Чем ближе будет объём теплового аккумулятора к рекомендуемым в статье цифрам, тем реже придётся заниматься докладкой топлива в камеру сгорания. И здесь уже надо смотреть на размеры доступного бюджета. Если есть средства на размещение полноразмерного резервуара — хорошо. Если бюджет ограничен, то вполне уместно будет поставить даже небольшой ТА, так как он всё равно продлит время работы теплосистемы от одной загрузки дров. Кроме того, любой теплоаккумулятор защищает систему отопления от перегрева и от возникновения так называемого теплового удара.

Также обязательно принимайте во внимание вместительность вашей котельной. Специалисты рекомендуют устанавливать котёл и буферную ёмкость в отдельно стоящем помещении вне стен частного дома. Однако, это не всегда возможно и нередко котельная находится непосредственно внутри жилого здания. В этом случае её объём может быть ограничен, и установить туда можно только небольшой резервуар.

Если на момент возникновения вопроса «Как подобрать объём теплоаккумулятора?», в наличии есть достаточное количество средств, то оптимальным решением станет обращение к специалистам. Самостоятельное выполнение требуемых расчётов возможно, но только профессиональный инженер по проектированию теплосистем сможет точно сказать, какая ёмкость более предпочтительна для конкретного частного дома.

termico.com.ua

Расчет буферной емкости

Что такое буферная емкость системы отопления?

По сути, буферные емкости для отопления представляют собой большой термос – металлический бидон с утепленными стенками. В системе отопления буферная емкость располагается между нагревательным прибором и тепловым контуром, и нагретая вода поступает первоначально в нее, а из нее – дальше в коллекторы, радиаторы и теплые полы.

Зачем нужна такая «прослойка»? Все дело в режиме работы нагревательных устройств (котлов). Вода в них нагревается путем сжигания топлива. Есть типы котлов, где топливо может подаваться и сжигаться равномерно (например, газовые котлы, котлы на пеллетах, снабженные бункером и шнеком для подачи). А есть котлы, где это невозможно теоретически (например, котлы на твердом топливе), либо котлы, где постоянное сгорание приводит к снижению КПД котла и повышенному износу топки (газогенераторные котлы), либо где постоянный нагрев стоит очень дорого (электрические котлы). Возьмем твердотопливные котлы. Они дешевы в установке и обслуживании, но у них есть одна проблема: если не подкладывать регулярно топливо, вода в отопительном контуре может быстро остыть. Что делать? Бегать и днем и ночью «подкинуть дровишек», или мерзнуть? Вот здесь и выручит буферная емкость. Нагретая вода поступает в нее, и постепенно расходуется на отопление. Применение буферной емкости в несколько раз увеличивает интервалы между топками котла и, соответственно, во столько же снижает расход топлива.

В случае с электрическим котлом буферную емкость полезно ставить чисто по экономическим соображениям. Известно, что электрокотел потребляет много электричества. Существуют дневной и ночной тарифы на потребленную электроэнергию, которые отличаются друг от друга в разы. Установка буферной емкости позволяет рассчитать режим работы котла так, чтобы он грел только в ночное время.

Европейский опыт применения буферных емкостей доказал его экономическую целесообразность. Кроме того, буферная емкость служит целям безопасности, снижая риск перегрева теплоносителя. Единственный минус буферной емкости – ее большой объем. Для установки системы отопления с применением буферной емкости необходимо помещение размером от 5 кв.м. Емкости большого объема нужно монтировать, разбирая крышу, либо сваривать прямо на месте (они просто не пройдут в двери).

Как рассчитывается объем буферной емкости

Как рассчитать буферную емкость, чтобы достичь желаемого уровня комфорта и при этом не делать огромные баки? Вообще, расчет буферной емкости при устройстве новой системы отопления – дело довольно сложное. Лучше, если это будет делать специалист теплотехник. Сначала на основании информации о площади дома, высоте потолков, материалов стен и перекрытий, рассчитываются теплопотери дома при определенной температуре наружного воздуха (обычно она выражается в «кВт в час»). Затем при помощи специальной формулы рассчитывается количество необходимого теплоносителя (воды), которая должна проходить по системе отопления за час для покрытия теплопотерь при максимально низкой температуре (например, при -25С). Это количество умножается на желаемое время между топками котла, и получается объем буферной емкости.

Гораздо проще производить расчет буферной емкости, если система отопления уже существует. В этом случае количество воды в системе и время между топками уже известно. Стоит только умножить существующий объем теплоносителя на желаемое время увеличения промежутков между топками, и вы получите нужный объем бачка. На практике известно, что при мощности котла 25-32 кВт и дома в 100-150 кв.м. буферной емкости в 1000л достаточно для топки 1 раз в сутки.

semidelov.ru

Буферная емкость для твердотопливного котла системы отопления и цена

Твердотопливные котлы в настоящее время используются, чтобы заменить газ. Они легко справляются со своей задачей и достигают максимального эффекта отопления. Котлы на твердом топливе нуждаются в специальных тепловых аккумуляторах. Аккумулятором обычно служит бак с водой. Аккумуляторы тепла позволяют надолго сохранять в себе тепло, так же как и термос. По примеру данного прибора становится понятно, как же работает данная система отопления.

Все очень просто, благодаря своим утолщенным стенкам, теплый воздух проникает внутрь и сохраняется долгое время. Аккумулятор способен намного увеличить эффект своей работы, а энергоресурсов при этом будет тратиться очень мало. Подача теплого нагрева обеспечивается почти без перерыва, даже если котел не будет работать. Таким образом, ТА (тепловые аккумуляторы) позволяют добиться на 30 % экономичности топлива, а также поднять КПД (коэффициент полезного действия) почти на 90 %.

В чем же преимущество ТА?

  • Во-первых, с его помощью можно добиться долгого прогрева горячей воды;
  • Во-вторых, объем воды будет в несколько раз больше;
  • В-третьих, обеспечится безопасность;
  • В-четвертых можно выбирать необходимый температурный режим.

Буферная емкость для системы отопления

Буферные емкости представляют собой бидон с водой. Они могут располагаться между нагревательными приборами и контуром тепла. Вначале вода поступает в буферную емкость, затем она переходит на коллекторы, радиаторы и тепловые полы. Вода нагревается способом сгорания топливного ресурса, в зависимости от этого различаются разнообразные виды котлов. Так, существуют такие котлы, которые могут нагревать топливо, и сгорание его будет происходить равномерно. Бывают и такие котлы, которые устроены по-другому, нагревание топлива будет происходить иначе, к таким относятся твердотопливные. Они не могут нагревать и распределять топливо равномерно.

Приобрести такие твердотопливные системы отопления можно в специализированных магазинах, где предоставляется всевозможный выбор товара. Выбрать тепловые конструкции не составит труда, ориентируясь на характеристики, которые позволят приобрести качественный продукт и обеспечить долгий срок обслуживания.

На буферные емкости для систем отопления существуют гарантии, обычно они составляют срок от 3 до 5 лет. Эксплуатация емкостных приборов составит значительно больше, так, она может составлять 15 и даже 20 лет. Обычно это зависит от производителя товара, его использования и качества. Так, есть емкости, которые могут прослужить недолго, а есть и такие, что заставят довольно надолго забыть о покупке нового устройства системы отопления.

При работе буферной емкости, в неё будет поступать достаточное количество воды, а уходить будет гораздо меньше. Это все сказывается по причине устройства насосов, так первый работает постоянно, а другой определенными циклами. Производительность таких насосов будет равной, т.е. работать они будут одинаково. Чтобы связать емкость с котлом, необходимо правильное подключение. Существуют специальные схемы, как следует подключать котел и отопление, их можно найти как в инструкциях, так и в интернет-сетях, где обычно можно найти не только схемы, но и подробное описание подключения.

Пошаговые инструкции помогут осуществить желаемое, и все устройства будут подключены идеально. Они будут надежно скреплены между собой, все крепления будут качественными, а это обеспечит долгий срок службы. Можно использовать и наглядный опыт, взяв видеоролик с интернета, где точно будет видно, как что нужно выполнять и делать. Обвязка обычно включает в себя несколько деталей и элементов, которые просто необходимы.

Достоинства твердотопливных котлов

Они обладают рядом качеств:

  • занимают мало места;
  • дешевы в своей установке;
  • обеспечивается недорогое обслуживание

Но всё-таки, есть у них свой недостаток — если регулярно не менять топливо, то вода может стать холодной и непрогретой, а исправить это можно при помощи буферной емкости. При помощи таких емкостей снижается расход топлива, оно начинает тратиться в значительно меньшей степени. Это, в свою очередь, помогает сэкономить и время, и деньги. Вода будет прогреваться в ночное время, а это позволяет уменьшить риск перегрева. Привычная система отопления отходит на второй план по сравнению с буферными системами.

Буферизация обеспечивает долгое тепло, а это еще раз подтверждает качество продукции. Выбирая такое устройство прогрева, можно быть уверенным в надежности и безопасности. Водоснабжение в доме всегда будет горячим, что же еще нужно для комфортабельного обслуживания таких систем. Также следует учитывать, что буферные емкости должны работать так, чтобы мощность была средней, правильное подключение также влияет на отопительную систему в целом. При подключении объем бака может возрасти в несколько раз, а это значит, что отопление будет лучше проходимым и тепло станет проникать лучше.

Цены

Цена на котлы обычно в среднем составляет от 50 тысяч рублей и выше, она может варьироваться до 500 тысяч рублей, в общем, цена совсем недешевая. Не всегда, можно сказать, что дороже, значит, лучше и качественнее, иногда бывают ситуации, когда происходит все, наоборот, поэтому полагаться на стоимость одной системы отопления нельзя. Необходимо учитывать характеристики буферного прибора, точно определив, как это скажется в дальнейшем при использовании емкостей.

Котловые устройства сегодня приобретаются все чаще, так как они практически незаменимы для обеспечения прогрева воды в доме. Чтобы сам процесс нагрева пошел в гору, необходим циркулярный насос, а он обычно устанавливается в трубопроводе. Холодная вода поступает в нижнюю часть, там она становится достаточно горячей и начинает поступать в верхнюю часть котла.

Использование котла непременно обезопасит жизнь человека. Не стоит бояться нагрева и его взрыва, они способны обеспечить комфортабельность в доме, наиболее популярными являются котлы на твердом топливе. Зачастую их можно встретить почти в каждом доме, а наибольший эффект предоставляет ему тепловой аккумулятор. Такой вариант для обеспечения тепла дома является дешевым, хоть и работа прибора будет не совсем легкой. Создатели котловых устройств делают их все более универсальными, простыми в своем пользовании, они становятся более профессиональными и изготавливаются на высшем уровне, заменяя устаревшие.

Историческая справка

Так, если вспомнить всю историю изготовления данных приборов, можно сказать, что всегда был один недостаток — это быстрое сгорание топлива, которое приходилось почти ежедневно заменять, или добавлять его ещё и ещё. Но всё-таки это проблема вскоре решилась, так в 2000 году один производитель создал котел долгого горения, работа заключалась в следующем, что через трубу подавалось огромное количество топлива, но сгорало оно не так быстро, а лишь поэтапно. В качестве топлива стали использоваться, как дрова, так уголь и другие вещества. Это и привело человечество к современности, теперь обогревать помещения стало гораздо легче.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

kotel.guru

Буферная емкость для отопления, аккумулирующий бак для системы обогрева

Наряду с газовыми отопительными котлами не менее популярными остаются твердотопливные печи, при помощи которых можно найти альтернативу популярному топливу в виде дров или угля. На современном рынке отопительных устройств существует множество моделей, отличающихся между собой мощностью и комплектацией. Но у них всех есть существенный недостаток – необходим постоянный контроль над наличием дров или торфа в топке.

Эту проблему поможет решить дополнительное устройство – буферная емкость для системы отопления. С момента ее установки можно не только сократить время на постоянную беготню к котлу, но и значительно улучшить эффективность его работы.

Цель установки

Чаше всего специалисты рекомендуют устанавливать такие устройства в системах, которые обеспечивают отопление при помощи солнечных батарей или электрических топок. Оба источника выработки тепла зависят от времени суток.

Активная работа солнечных аккумуляторов приходится на день, а электрический прибор более эффективен ночью, так как стоимость электроэнергии в ночное время рассчитывается по низкому тарифу, а значит, можно сэкономить.

Учитывая такие факторы, выясняется, что буферная емкость в одно время суток работает на накопление тепла, а во второе – на его отдачу.

КПД системы

Идеально сочетается аккумулирующий бак с газообразующим или твердотопливным котлом. В данном случае помимо экономии времени и топлива он выступает в роли системы безопасности. Наивысшую степень эффективности можно достичь при комбинации буферного устройства с газогенератором.

КПД достигает своего максимума при оптимальных условиях сжигания топлива. Дерево преобразуется в газ при температурном режиме в 400 градусов. При некотором изменении параметров (давление, температура, плотность топлива в камере сгорания котла) соотношение древесного газа и кислорода становится нерациональным, и топливо уходит в дымоход, заметно снижая КПД топки и приводя к увеличению расхода дров.

Чтобы улучшить показатели КПД, отходящий из топки газ должен удерживать температуру на уровне 90 – 120 градусов. В то же время при таком температурном режиме в трубе образуется конденсат, а это грозит попаданием воды в котел с последующим его выходом из строя. Следовательно, такой режим сгорания нельзя назвать оптимальным.

Чтобы улучшить эффективность нагревателя, необходимо обеспечить ему цикличный режим работы в виде нескольких закладок топлива в топку с максимальным режимом выработки энергии, которая будет поглощена буферным баком. Затем котел может простаивать в течение нескольких суток.

Преимущества

Срок спящего режима топки зависит от объема буферной емкости (объем необходимо подбирать с учетом мощности отопительного устройства), из которой поступает энергия в дни ее простоя. При таком режиме обогрева можно отметить следующие преимущества:

  • высокий уровень КПД отопительного котла;
  • минимизация топливных расходов;
  • выработка комфортной стабильной температуры;
  • уменьшение временных затрат на обслуживание системы.

Технические параметры

При очевидных положительных характеристиках буферный бак все же имеет недостаток – громоздкие габариты. Небольшая котельная вряд ли сможет вместить самую минимальную емкость, объемом 500 литров, габариты которой достигают 1,8 м в высоту с диаметром 0,6 м (с утеплителем размеры увеличиваются).

Такие конструкции сложно протиснуть в дверь, а значит, для их монтажа нужно немалое помещение. Как показывает практика, площадь котельной, в которой устанавливается буфер, должна быть не менее 12 м².

Возможные конструкции

Некоторые специалисты предлагают создавать такие емкости непосредственно на месте установки или при их производстве применять эластичные материалы. Стоит отметить, что аккумулирующий бак может быть различной формы (в виде прямоугольника, цилиндра, внутренней межстеновой перегородки, печной лежанки и т. д.).

Также можно использовать ее вместо радиаторов или теплых полов. Если укомплектовать резервуар змеевиком, то будет решена проблема с подогревом воды для хозяйственных нужд. Правда, стоимость таких устройств будет немаленькой.

Расчет объема

Перед тем как приступить к расчетам, нужно выяснить средние показатели интенсивности теплопотерь здания. В качестве примера возьмем дом площадью 200 м². При наружной температуре + 20 градусов теплопотери строения будут равны 0. Чем ниже температура на улице, тем большими становятся затраты тепла.

Если при температуре воздуха +15 градусов теплопотери составят 2 кВт/час, то с каждым ее снижением на 5 градусов они увеличатся на 2 кВт. Это усредненные данные, а для более точных профессиональных расчетов потребуется изучение нескольких характеристик здания (материалы, утепление, климатическая зона).

Чтобы восполнить потери тепловой энергии, необходимо устанавливать отопительный котел, способный их компенсировать и обеспечить некоторый запас энергии на случай падения температуры ниже обычного минимума. Так, для морозов — 35 градусов достаточно будет котла в 20 кВт.

Стоит помнить, что в случае с твердотопливными устройствами управлять их мощностью достаточно сложно (дрова либо горят, либо нет).

Значительного улучшения невозможно добиться и при уменьшении доступа кислорода путем перекрытия заслонки – эффект будет едва ли заметным.

Не лучше обстоит ситуация и с отоплением дома в осеннее-весенний период, когда наружная температура держится на уровне 0 градусов и потери тепла в доме не превышают 8 кВт, а рабочие показатели котла равны 15 кВт.

В данном случае расходуется большее количество топлива, чем необходимо, и впустую затрачивается 7 кВт энергии, которая уходит либо на перегрев радиаторов, либо на кипение в системе, что может привести к аварийной ситуации. Для этого и устанавливается аккумулирующая емкость, которая поглощает избыточную мощность.

Принцип работы

При помощи циркуляционного насоса горячая вода выходит из котла и попадает в буферный резервуар. Такой же объем остывшего теплоносителя возвращается обратно. Далее из верхней части аккумулирующей емкости при помощи второго насоса горячая вода уходит к радиаторам, из которых остывшая жидкость поступает в нижнюю часть бака.

Насос №1 функционирует во время работы топки, а насос №2 снабжен термостатом, который регулирует работу механизма в зависимости от температурного режима в помещении. Соответственно, насос в котле работает постоянно, а насос в буферном баке включается и выключается при необходимости (понижении-повышении температуры в комнатах).

К примеру, мощности насосов идентичны и у них одинаковая производительность. Это означает, что вся тепловая мощность (15 кВт) из буферной емкости уйдет к радиаторам.

Если теплопотери дома составляют 8 кВт, то мы придем к перегреву радиаторов, и температура в доме вырастет, достигнет выставленного максимума на термостате (к примеру, 22 градуса) и насос №2 отключится автоматически. Когда радиаторы остынут, температура в помещении тоже упадет ниже выставленной на термостате отметки, а насос №2 снова начнет функционировать.

Если учесть, что производительность насосов одинакова, то станет понятно – в буферный бак поступит больше горячего теплоносителя, чем израсходуется на циркуляцию по системе и его температура вырастет. Именно так и аккумулируется тепло.

Отдача тепла происходит в определенном порядке. Когда котел нагрелся и насос №1 отключился, тепло прекращает поступать в буферную емкость. Насос №2 продолжает функционировать в обычном режиме и выкачивает из бака горячий теплоноситель, возвращая на его место остывшую воду, при этом температура в резервуаре падает.

Польза устройства

Изучив все характеристики и рабочие моменты буферного бака можно с уверенностью сказать, что он положительно влияет на работу отопительной системы в целом.

В своем примере мы рассматривали котел с мощностью в 2 кВт, что соответствует примерно 120 секциям алюминиевых батарей, которые вмещают 60 л теплоносителя (не считая воды в трубах, нагревательном устройстве и расширительном баке). Общий же объем составит порядка 100 литров.

Если систему дополнить буфером (к примеру, на 500 л), то объем воды увеличится до 600 л. Естественно, остывать такое количество теплоносителя будет медленнее, а это значит, что после прекращения работы нагревателя температура в помещении начнет снижаться в шесть раз медленнее.

Чтобы увеличить время остывания воды до нескольких суток, возникнет необходимость установки более мощного котла и буферного бака с большей вместимостью.

Дополнительные расходы

Установка аккумулирующего бака повлечет за собой дополнительные затраты в виде покупки самого резервуара, дополнительной насосной установки, термодатчика, расширительного бака, труб для обвязки.Определенная сумма потребуется на оплату монтажных работ. Однако все расходы вполне оправданы, если учесть, что с установкой такого устройства повысится уровень безопасности отопительной системы и автоматизируется контроль над ее работой.

Также появится возможность регулировки температуры на разных этажах или в отдельных помещениях. К такой системе легко монтировать солнечные коллекторы или тепловые насосы.

x-teplo.ru

Расчет буферной емкости для твердотопливного котла

Расчет буферной емкости для твердотопливного котла.Все понимают, что буферная емкость нужна для того, чтобы с аккумулировать все тепло полученное в камере сгорания, вне зависимости от типа топлива.

Чем больше калорийность сжигаемого топлива, тем больший объём буферной емкости требуется установить.Установка аккумулирующей емкости для твердотопливного котла меньшего объёма нежели требуется приводит к перерасходу сжигаемого топлива, а в следствие - потере эффективности всей системы.

Производитель твердотопливных котлов указывает объём камеры сгорания или количество топлива которое можно загрузить единоразово в камеру сгорания. Исходя из этого, мы можем высчитать количество энергии, которое выделится при полном сжигании топлива – умножив количество топлива в  килограммах на теплоту сгорания топлива кВт/кг и на коэффициент полезного действия твердотопливного котла, который, как правило, не превышает 80%.

  • Калорийность древесного угля  – 8,6 кВт/кг
  • Калорийность каменного угля 6-8 кВт/кг
  • Калорийность топливных брикетов – 5,5 кВт/кг
  • Калорийность бурого угля 4,2 кВт/кг
  • Калорийность дров (березовые, сосновые) 3,8-4,8 кВт/кг
  • Калорийность торфа 2,25-4,2 кВт/кг

Исходя из того, что половина тепловой мощности будет уходить на нагрев системы отопления (средний рабочий температурный график 50/35 за весь отопительный сезон – нужно полученую величину разделить на два.

И полученную величину тепловой мощности, которая означает только то количество тепла, которое требуется аккумулировать без учета той мощности, которая уходит на поддержку системы отопления, множим на 860 и делим на ту разницу, до которой котел будет догревать буфер Т=40К и получаем объём требуемого бака аккумулятора.

Пример: Твердотопливный котел 10 кВт, камера сгорание вмещает 10 кг топлив, топить будут топливными брикетами, КПД котла 75%.

Итого имеем: ((10*5,5*0,75)/2)*860/40  = 400 литров

zdesteplo.by

доп. оборудование, принадлежности и аксессуары

Буферная емкость позволяет твердотопливному котлу сжечь топливо с максимальным КПД, и загрузить полученную энергию в буферный бак-аккумулятор. А система отопления отбирает накопленное тепло четко расчитанными порциями по своей необходимости. Также системы с твердотопливными котлами, которые не имеют буферной емкости, имеют расход топлива в 2-2,5 раза больше по сравнению с системами, имеющими тепловой аккумулятор. Это объясняется тем, что большую часть времени в отопительный сезон стоит относительно теплая погода, а значит котел все время работает с дефицитом воздуха для горения, и большая половина топлива буквально улетает в трубу в виде CO₂ (недогар). Кроме экономии топлива - уменьшается количество загрузок топлива в течении суток.

Таблица для подбора теплового аккумулятора согласно вмещаемой тепловой мощности на отопление

Современные системы отопления, в зависимости от наружной температуры и климата внутри помещений, изменяют расход и температуру в отопительных приборах. Таким образом, при установке твердотопливного котла в систему отопления получается дилема: котел экономичней всего работает в высокотемпературном режиме, а система отопления в низкотемпературном. Буферная емкость разрешает эту дилему.

Схема обвязки буферной емкости с твердотопливным котлом

Все твердотопливные котлы, независимо от их типа и способа сжигания топлива, имеют следующие общие свойства:

  • Работают только в узком высокотемпературном графике (90/75°С или 80/60°С).
  • Могут менять мощность в диапазоне 100...50% путем уменьшения количества поступающего воздуха для горения. Причем с уменьшением мощности резко падает КПД за счет увеличения доли CO₂.
  • Котел не может быть остановлен, пока в нем не догорит все топливо.
  • Котел подбирается с запасом мощности около 15% на самую холодную пятидневку.

Примечание: Для экономичного потребления топлива системой отопления, отбор теплоносителя должен осуществляться через 3-х ходовой смеситель с погодозависимым управлением. Это предотвратит ситуацию, когда слишком горячий теплоноситель прийдет в радиаторы, они быстро нагреют помещения, термостатические головки закроются, и насос отопительного контура будет мешать в буферной емкости верхний горячий слой с нижним холодным.

1 кВт ≈ 20 л (мин) ... 55 л (оптимально)

Пример №1: Есть котел мощностью 25 кВт с неизвестной емкостью топки. Значит к нему нужна буферная ёмкость объемом: Vбуферной емкости = 25 кВт x 20 л = 500 л

Пример №2: Есть пеллетный котел мощностью 40 кВт. Значит к нему нужна буферная емкость: Vбуферной емкости = 40 кВт x 20 л = 800 л

Пример №3: Есть котел мощностью 35 кВт, работающий на угле. Топка котла позволяет загружать в нее 20 кг угля. Значит при полностью открытой воздушной заслонке за один час будет сгорать угля: G1час = 35 кВт / (5,8 кВт/кг x 0,75) = 8 кг/ч Время прогорания загрузки будет: T = 20 кг / 8 кг/ч = 2,5 часа В случает отсутствия отбора тепла, нам необходимо аккумулировать следующее количество тепла: Qаккум = 2,5 ч x 35 кВт = 87,5 кВт Минимальная температура в баке - 30°C, максимальная - 90°C, значит нам нужет буферный бак следующего объема: Vбуферной емкости = 87,5 кВт x 860 / (90°С - 300°C) = 1254 л (35 л/кВт)

teplo-faq.net