Теплоакумулятор: пристрій і принцип роботи бака-накопичувача, види і схеми підключення в систему опалення

Теплоакумулятор: пристрій і принцип роботи бака накопичувача, види і схеми підключення в систему опаленняТеплоакумулятор — агрегат для збирання і збільшення тепла з метою його подальшого застосування. Пристрій використовується в приватних будинках, квартирах, на підприємствах, а також для передпускового прогріву двигунів. Акумулятор тепла для системи опалення дозволяє зменшити енергетичні витрати на обігрів приміщень і гаряче водопостачання. Агрегати встановлюються в обв’язку твердопаливного котла або підключаються в геліосистему.

Зміст

  • 1 Призначення агрегату
  • 2 будова та принцип дії
  • 3 Види теплових акумуляторів
  • 4 Популярні моделі
  • 5 Типові схеми підключення

Призначення агрегату

Робота твердопаливного котла в систему опалення являє собою деяку циклічність. Спочатку в нього закладають паливо, розпалюють, а потім котел поступово виходить на максимальну потужність і передає теплову енергію через теплоносій у систему опалення.

Теплоакумулятор: пристрій і принцип роботи бака накопичувача, види і схеми підключення в систему опаленняЗакладка дров поступово прогорає, тепловіддача зменшується, і теплоносій остигає. В період пікової потужності частину теплової енергії залишається незатребуваною, а під час догорання палива її, навпаки, буде недостатньо. Для повторення циклу слід знову здійснити закладку твердого палива.

Частково цю проблему може вирішити піролізний котел тривалого горіння, але під час його роботи часто не збігаються піки вироблення і споживання теплової енергії. Для вирішення такої ситуації встановлюється энергоаккумулятор для системи опалення, який відомий як буферна ємність або тепловий накопичувач.

Обв’язка твердопаливного котла з теплоаккумулятором

Пристрій і принцип дії

В основу дії цього агрегату закладена висока теплоємність води. Якщо в період максимальної потужності котла нагріти деякий кількість води, тоді згодом її енергетичний потенціал можна буде використовувати для потреб опалення.

Наприклад, вода при охолодженні на 1° C може нагріти 1 м3 повітря 4° C. найпростіший теплоакумулятор для котлів опалення являє собою вертикальну ємність з чотирма врізаними в різні боки патрубками. Існують теплонакопичувачі з різноманітними аккумулирующими матеріалами:

  • Теплоакумулятор: пристрій і принцип роботи бака накопичувача, види і схеми підключення в систему опаленнятвердотільні;
  • парові;
  • рідинні;
  • термохімічні;
  • з нагрівальним елементом (Теном).

З одного боку корпусу два патрубки приєднуються до трубопроводах котла, а з іншого — до системи опалення. Після запуску нагрівача циркуляційний насос починає прокачувати теплоносій через буферний бак.

У нижню частину накопичувача надходить холодний теплоносій, а у верхню — гарячий. Із-за суттєвої різниці в щільності вода перемішуватися не буде, а гарячий теплоносій поступово заповнить всю ємність.

Зазвичай обсяг термоаккумулятора для опалення розраховується таким чином, щоб однієї закладки палива вистачило для повного заповнення ємності гарячою водою. Тобто вся енергія котла, виключаючи втрати, перетворюється в теплову, яка буде накопичена в акумуляторній ємності.

Теплоакумулятор: пристрій і принцип роботи бака накопичувача, види і схеми підключення в систему опаленняТеплоізоляція дозволяє зберігати високу температуру води протягом тривалого часу. Коли котел перестає працювати, система обігріву продовжує функціонувати. Завдяки насосу гаряча вода з акумулятора надходить в трубопроводи і прилади опалення будинку.

На місце гарячого теплоносія в буферну ємність через нижній патрубок зі зворотної лінії трубопроводу знову надходить охолоджена вода. При використанні електричного котла в схему опалення з теплоаккумулятором можна використовувати в нічний час, коли діє пільговий тариф.

Схеми котелень з теплоаккумулятором

Види теплових акумуляторів

Всі накопичувачі являють собою вертикальні циліндричні резервуари. Відрізняються вони один від одного лише елементами, розташованими усередині конструкції. Існує кілька типів термоаккумуляторов:

  • Теплоакумулятор: пристрій і принцип роботи бака накопичувача, види і схеми підключення в систему опаленняПроста конструкція. Підключення ємності проводиться безпосередньо до контурів котла і системи опалення. Такі накопичувачі застосовуються для використання одного типу теплоносія, якщо його тиск в контурах не перевищує показників котла і теплоаккумулятора. При різних значеннях тиску необхідно підключити в схему додатковий зовнішній теплообмінник.
  • Ємність з внутрішнім теплообмінником. Внизу неї знаходиться трубчаста спіраль з нержавіючої сталі. В залежності від конструкції можлива установка декількох теплообмінників. Застосовуються такі акумулятори, коли тиск і температура теплоносія в контурі обігрівача значно перевищують допустимі свідчення на лініях споживачів при підключенні декількох джерел тепла. Наприклад, котлової обладнання застосовується спільно з сонячним колектором. При використанні в контурах різних видів теплоносіїв встановлюють накопичувальні ємності з теплообмінниками. У таких термоаккумуляторах відбувається активне змішування гарячого теплоносія з остившім.
  • Наявність в баку проточного контуру ГВП. У такій конструкції теплообмінник зазвичай встановлюється у верхній частині накопичувача. Така схема використовується при рівномірному водорозбору гарячої води. Теплообмінник виконаний з нержавіючої харчової сталі.
  • Термоаккумулятор з баком для запасу ВОДИ. Схема нагадує пристрій бойлера непрямого нагріву. Використовується накопичувач такої конструкції в умовах частого пікового розбору гарячої води для господарських потреб.
  • Теплоакумулятор: пристрій і принцип роботи бака накопичувача, види і схеми підключення в систему опалення

    Всі подібні конструкції можуть випускатися в різних варіаціях залежно від складності схеми опалення, кількості і видів використовуваних нагрівачів і водяних контурів. Складні пристрої легко визначити по численних патрубків, виходять з ємності.

    Теплоакумулятор або Буферна ємність. І навіщо він потрібен. Storage tank or buffer capacity principle

    Популярні моделі

    Залежно від котлового обладнання і кількості споживачів теплової енергії вибирають відповідну модель буферної ємності. Акумулятор можна придбати з перспективою майбутніх додаткових підключень приладів, а підключені патрубки тимчасово заглушити. До десятки популярних пристроїв входять наступні моделі:

  • Теплоакумулятор: пристрій і принцип роботи бака накопичувача, види і схеми підключення в систему опаленняNibe BU 500.8 застосовується в системах опалення з різними джерелами тепла. Відрізняється пінополістирольної ізоляцією товщиною 14 див. Ємність бака становить 500 л, граничний тиск — 6 бар, а максимально допустима температура — 95° C.
  • ETS 200 являє собою ряд блоків з композитного матеріалу, розміщених усередині сталевого корпусу. Їх нагрівання здійснюється електричними Тенами потужністю 2 кВт. Усередині встановлений вентилятор для прискорення процесу нагрівання.
  • HAJDU AQ PT 500 — буферний накопичувач, призначений для роботи в закритій системі опалення. Підключається в схему опалення з різними типами нагрівачів. Бак розрахований на максимальний тиск 3 бар. До недоліків можна віднести відсутність внутрішнього антикорозійного покриття і теплоізоляції. Їх встановлюють окремо.
  • Варто також відзначити такі види теплоакумуляторів, як S-Tank AT 300, Electrotherm ETS, Buderus Logalux P 500-1000/5 і т. д.

    Теплоакумулятори, схема роботи. І куди він потрібен

    Типові схеми підключення

    Існує кілька схем підключення теплоаккумулятора. Подаючий трубопровід від котлового обладнання приєднується у верхній частині корпусу ємності. З протилежного боку на такому ж рівні підключається подача, що йде на прилади опалення.

    Лінія зворотного трубопроводу входить в нижню частину бака, на такому ж рівні виходить з протилежного боку і підключається в нагрівач. Це найпростіша схема, яка дозволяє здійснювати лише регулювання кількості теплоносія. Інші способи:

  • Теплоакумулятор: пристрій і принцип роботи бака накопичувача, види і схеми підключення в систему опаленняЗ триходовим клапаном. Подаючий і зворотний трубопровід системи з’єднуються байпасом через клапан. Таке підключення дозволяє проводити якісну регулювання теплоносія і змінювати його температуру. Накопиченої баком енергії вистачає на тривалий термін.
  • Підключення через внутрішній теплообмінник. Всередині в нижньому просторі ємності проходить кручений трубопровід, який з’єднують з котлом. Вихід на радіатори опалення знаходиться вгорі ємності, а зворотний трубопровід підключають до нижньої частини бака. Така схема дає можливість застосовувати різного роду теплоносії. Тиск в котельному контурі вище, ніж в трубопроводах батарей.
  • Установка додаткового теплообмінника. Котел з’єднують з буферною ємністю послідовно через зовнішнє теплообмінний пристрій. Зазвичай такий спосіб застосовують, якщо не вистачає потужності внутрішнього змійовика для нагріву теплоносія.
  • Крім такого обладнання схеми встановлюють циркуляційні насоси, температурні датчики і елементи групи безпеки. Це дозволяє більш ефективно використовувати теплоакумулятор для опалення.

    5 причин використовувати теплоакумулятор в системі опалення!

    Теплоакумулятор: пристрій і принцип роботи бака накопичувача, види і схеми підключення в систему опалення

    Поділитися з друзями
    Ремонт та вироби своїми руками