«Зима близько», як кажуть в улюбленій багатьма книзі, тому багато домовласників рано чи пізно починають замислюватися про оптимізацію власної системи опалення і задаються питаннями: “Як підібрати акумулюючий бак?”. Однак, правильний підбір теплоакумулятора – завдання не просте, треба враховувати багато параметрів і вірно зістикувати з опалювальним устаткуванням, і це часто не під силу необізнаним людям. Дана стаття призначена для тих, хто хоче більш детально розібратися в цьому питанні.
Бак акумулятор все частіше знаходить широке застосування і не тільки в опаленні, а й в системах гарячого водопостачання, і охолодження. Ці ємності використовують спільно з котлами, теплообмінниками або бойлерами непрямого нагріву. Завдяки бакам-акумуляторорам збільшується термін експлуатації будь-якого джерела тепла, наприклад, опалювального котла і теплообмінника, головне правильно зробити розрахунок обсягу акумулюючого баку.
Застосування буферних ємностей в різних системах опалення
Акумулююча ємність для твердопаливного котла
Найчастіше акумулюючий бак для твердопаливного котла встановлюють спільно з опалювальним устаткуванням нетривалого горіння. Адже недовгий надлишок тепла при стрімкому, від 2 до 6 годин, згорянні палива, який накопичено в буферному баці, є можливість витрачати після припинення спалювання палива ще додатково години 3 або 4.
Тепловий насос
У цьому варіанті акумулюючий бак для котлів обов’язковий, оскільки дає знімання тепла, отримане наявним опалювальним устаткуванням. Роздача теплової енергії від насоса в опалювальну систему передається саме завдяки буферному баку.
Електричний котел
Застосування акумулюючого баку дає можливість накопичувати теплову енергію в період недорогих нічних тарифів на електрику, а після використовувати тоді, коли необхідно споживачам.
Газовий котел
Коли встановлюється котел, що працює на газу, слід брати до уваги, що гази, які утворюються в процесі згоряння, дають конденсат, що може в майбутньому стати причиною виходу із строю обладнання. Фахівці радять використовувати даний вид котлів в циклічному ритмі роботи, що виключає появу конденсату, і дає можливість отримати найбільший ККД теплогенератора. Накопичуване тепло буде застосовуватися в періоди відпочинку котла. Чим акумулююча ємність для котлів більше, тим довше зберігається тепло.
Сонячний колектор
Геліоколектор не володіє такою високою продуктивністю, як газовий котел і не може безпосередньо підключатися до опалювальної системи. Отже, слід встановити бак, в якому буде знаходитись теплоносій системи опалення всього будинку, що підігрівається теплом, отриманим з колектора. Змонтувавши теплоакумулятор в системі з пристроєм для збору теплової енергії сонця, тепло збирається протягом денного періоду, коли сонце найбільш яскраво світить, і використовується в нічний. Найбільшу ефективність згаданий варіант покаже себе восени і навесні.
Як виготовляються акумулюючі ємності для опалення
Виробництво акумулюючих ємностей з нержавіючої сталі, алюмінію і залізовуглецевого сплаву звичайної якості, відбувається на сучасному обладнанні з використанням сертифікованих матеріалів та самих новітніх технологій. За основні характеристики беруть необхідний діаметр, форму перетину, висоту бака.
Крім розмірів, клієнт додатково може вибрати:
- термодатчик;
- товщину стінок резервуара;
- матеріал виготовлення;
- кількість теплообмінників;
- напрямок і нахил виходу;
- діаметр і кількість патрубків.
Ці параметри визначають вартість акумулюючого бака. Індивідуально обговорюються вимоги і побажання клієнта. Установка теплоізоляційного матеріалу, в якості якого використовується пінополіуретан товщиною від 60 мм, при цьому збільшуються розміри резервуара з кожного боку приблизно на 6 см.
Акумулюючі баки для опалення, щоб поліпшити експлуатаційні властивості, проходять через гідравлічні випробування при тиску 4,5 атмосфери. Це дає можливість використовувати тепловий акумулятор в умовах робочого тиску 3 АТМ.
Завершальний етап виробництва – покриття резервуара порошковим декоративним і захисним складом. Металева обшивка можлива будь-якого кольору для гармонійного розміщення конструкції в приміщенні. Природно, ціна акумулюючої ємності, яка відповідає всім стандартам і запитам клієнта, буде чималою.
Головні різновиди
Акумулюючі баки систем опалення класифікують за:
- типу конструкції;
- виду;
- технологічних процесів, які в них відбуваються;
- функціональним призначенням;
- місця монтажу;
- конфігурації;
- матеріалу виробництва.
Як підключаються акумулюючі ємності систем опалення
Головне правило при монтажі буферних баків: теплоакумулятор підключається паралельно до опалювального котла. Даний спосіб найбільш простий і, мабуть, самий вірний.
Принцип роботи акумулюючої ємності та її монтаж включає підключення наступних обов’язкових елементів:
- циркуляційний насос,
- триходовий термозмішуючий клапан,
- запасний маршрут для правильного забезпечення функціонування системи,
- розширений бак.
Даний варіант вважається небезпечним, проте підходить і для відкритих, і для закритих систем. Але найкраще змонтувати складну систему зі встановленням додаткових приладів системи безпеки:
- манометр,
- датчик контролю температури,
- автоматичний клапан для відведення повітря,
- скидний клапан.
Схема монтажу наступна: щоб підключити, слід патрубок угорі прикріпити до виходу котла, а інший підключити до основної магістралі. Після потрібно патрубок знизу під’єднати до входу в котел. Не варто забувати про необхідність установки насоса між трубопроводом і котлом, що забезпечує циркуляцію рідини з котла до буферної ємності. Другий патрубок слід під’єднати до зворотної магістралі, де теж ставиться насос. Основне його призначення – це гарантувати передачу теплоносіїв до опалювального устаткування.
У верхній половині знаходиться теплообмінник, щоб подавати гарячу воду. Теплообмінник, який приєднаний до допоміжних джерел тепла, встановлюють і зверху, і знизу: все залежить від джерела, звідки надходить тепло. Але присутність даних технічних пристроїв, в яких здійснюється теплообмін між двома середовищами і які мають різні температури, необов’язкове.
Яка економія при наявності акумулює бака
Теплоакумулятор встановлюється для економії коштів при експлуатації, комфорту обслуговування опалення та підвищення довговічності опалювальної системи. Тому, вартість акумулюючої ємності – це важлива, проте не основна характеристика при виборі моделі. Рекомендується уважно підходити до аналізу, в першу чергу, технічних характеристик і всіх можливостей устаткування.
Якщо не враховувати ціну акумулюючого баку, є й інші його переваги, крім значної економії коштів, наприклад:
- котел захищений від перегріву, який з установкою і обв’язкою за ціною в кілька разів більше накопичувального бака;
- постійна економія різних видів твердого палива (не рахуючи збережених кіловат), оскільки воно спалюється при максимальному ККД.
ЯК ПІДІБРАТИ БАК АКУМУЛЯТОР?
Слід розуміти для початку його конструкцію:
- ємність зі сталі або нержавіючої сталі, прямокутна або кругла;
- шар утеплювача;
- зверу виробу є патрубок для подачі;
- внизу виробу є патрубок для обробки.
За умови, якщо є бажання, щоб буферна ємність гріла воду, то до перерахованого вище додається мідний змійовик і два патрубка.
Нагрівання здійснюється двома способами: від нагрівача або електричних тенів.
Мета використання:
- Зменшення витрат палива.
- Збільшення продуктивності котла.
- Зростання терміну експлуатації системи опалення.
- Згладжування температурних коливань.
- Безпека котла.
Підбір баку-акумулятора гарячої води не можливий без розуміння їх видів. Принцип будови у них в основному однаковий, проте є і відмінності:
- розмір, обсяг,
- розміщення в приміщенні акумулює бака,
- наявність або нестача термоізоляції,
- кількість спіралей,
- присутність або відсутність внутрішніх резервуарів.
Бачачи це різноманіття, клієнт може підібрати підходящу саме для його системи опалення буферну ємність.
ЯК ПІДІБРАТИ БУФЕРНУ ЄМНІСТЬ?
Слід враховувати всі параметри:
- Розмір бака – вибирається з врахуванням масштабу опалювальної системи. Але невеликий бак накопичити достатньо тепла не зможе, а ось великий призведе до перевитрат енергії. Слід знати, що 1 кіловат котла прирівнюється від 30 до 50 літрів ємності бака.
- Розмір накопичувального резервуару – тут все просто: чим він більший в обсязі, тим більше нагрітої води про запас. При виборі вже слід індивідуально розглядати кожну ситуацію.
- Об’єм теплообмінника – параметр, який необхідний для певних розрахунків фахівців.
- Тип установки – частіше обирають вертикальне розташування бака, ніж горизонтальне. Оптимально і з фізичної точки зору, і з наявністю вільного місця для розміщення бака.
- Найбільша температура в баку – підпорядковується параметрам системи опалення, однак не можна допустити перевищення найвищої допустимої температури в баку.
- Найбільша температура в теплообміннику – допустима в ньому максимальна температура.
- Граничний тиск в баку – щоб уникнути аварії, найбільший передбачуваний тиск в системі опалення не повинен перевищувати максимально допустимого тиску для буферної ємності.
- Максимальний тиск теплообмінника – найбільший тиск, дозволений для використовуваного теплообмінника в баку.
- Кількість теплообмінників – якщо вони є в буферній ємності, то виконувати можуть одну з обов’язків: або виведення тепла, або забезпечення додаткового нагрівання.
- Матеріали, для виготовлення баків і теплообмінників – вуглецева або нержавіюча сталь.
- Основа ізоляції – пінополіуретан, пінополістирол, поліестер, мінвата.
- Діаметр з’єднання – діаметр сполучних патрубків, розрахованих для підключення бака.
Правильно зробити розрахунок розміру бака акумулятора гарячої води допоможе формула:
Q = m*cp*(T2-T1),
де m (кг)– маса речовин, які використовуються в теплоакумуляторі;
cp (Вт)– питома ізобарна теплоємність речовини;
T2 и T1 (С) – середня температура речовини, відповідно, кінцева і початкова.
ВИДИ КОТЛІВ, ДЛЯ ЯКИХ ВИКОРИСТОВУЮТЬ АКУМУЛЮЮЧІ ЄМНОСТІ
Найбільш часто буферну ємність використовують у парі з твердопаливним котлом. Однак існує вигідний варіант її взаємодії з електричним – він топиться в зручний час для користувача і для того, щоб досягти максимального коефіцієнта корисної дії котла, який досягається при високій температурі.
Основні способи установки:
- На виході з чилера. Головний мінус – не можна ні в якому разі вимикати подачу води.
- Зі зворотним забором води в чиллер. Головний плюс: власники можуть у будь-який час змінювати витрати води, не заважаючи роботі всієї системи.
ВИСНОВОК
Використання акумуляційних ємностей дозволить заощадити паливо при роботі дров’яних котлів або використовувати вигідний нічний тариф при використанні з електричним теплогенератором.