Твердотопливный котел с теплоаккумулятором

Теплое, уютное и красивое жилище — мечта каждого владельца частного дома. Отопление в нем играет не последнюю роль. Поэтому выбор надежного, удобного в использовании и с оптимальной ценой отопительного прибора — очень важная задача.

В настоящее время, когда цены на газ, его установку, подключение и обслуживание все время увеличиваются, многие обращают свое внимание на котлы на твердом топливе. Тем более что с приобретением топлива пока, по крайней мере, проблем нет. И наша промышленность радует большим выбором современных усовершенствованных твердотопливных котлов с теплоаккумулятором : пиролизных и пеллетных.

твердотопливный котел с теплоаккумулятором (главный ключ)

Что такое теплоаккумулятор

Но при эксплуатации агрегата на твердом топливе придется столкнуться с проблемой неоднородности получения тепловой энергии. Пока котел работает — дома тепло или даже жарко. Закончилось топливо – в доме становится холодно. Половина полученного тепла уходит в атмосферу, да и подкладывать дрова приходится часто. Поэтому задумались о том, чтобы сохранять избыточное тепло, а потом потихоньку отдавать его в систему отопления.

Эту проблему и решают, когда начинают эксплуатировать твердотопливный котел с теплоаккумулятором.

В странах Европы запрещено применение агрегатов тепловой энергии без буферной емкости, чтобы не было выбросов угарного газа в атмосферу.

Теплоаккумулятор — это емкость, чаще всего круглая цилиндрическая, наполненная водой, в зависимости от предназначения бывает разных модификаций.

В производственный вариант входят:

  • основной корпус, который изготавливается из различных сплавов стали или из нержавейки;
  • слой изоляции из базальтовой или минеральной ваты или пенополиуретана толщиной не менее 50 мм;
  • наружная обшивка изготавливается или из окрашенного тонкого листового металла, или из чехла из полимерного материала;
  • в основную емкость врезают патрубки для подвода и отвода теплоносителя;
  • в более дорогих моделях внутри устанавливают змеевик для подогрева воды;
  • термометр и манометр служат для контроля за температурой и давлением.

Иногда в тепловой аккумулятор встраивают блок электрических тенов с датчиками и подсоединяют солнечные батареи — это создает дополнительный комфорт при его использовании.

Цены на эти варианты высокие, поэтому народные умельцы чаще всего изготавливают буферные емкости своими руками.

твердотопливный котел с теплоаккумулятором (главный ключ)

Для чего нужен

Спектр применения аккумулятора тепловой энергии очень широк и определяется согласно модификации и применяемого вместе с ним оборудования.

Самое главное его предназначение:

  • накопить как можно больше тепла, а потом, когда закончится топливо в основном теплогенераторе, отдать его в систему отопления;
  • предотвращать резкие перепады температуры в системе, тем самым не допускать появления конденсата в котле.

Более современные и дорогие позволяют создать больший комфорт и больше возможностей:

  • горячее водоснабжение в доме;
  • использовать его вместо электрокотла, если установить в него электрические нагреватели.

твердотопливный котел с теплоаккумулятором (главный ключ)

Принцип работы

Перед первым использованием рекомендуется изучить схему работы котла и емкости.

Система работает так:

  1. Затопили котел.
  2. Нагретая вода попадает в теплогенератор, как бы заряжает его.
  3. Циркуляционный насос, установленный за емкостью, по трубопроводу, вмонтированному в верхнюю ее часть, доставляет теплоноситель к трубам отопления.
  4. Возвращаясь, остывшая вода поступает в нижнюю часть теплогенератора.
  5. Затем она поступает в котел.
  6. Закончилось топливо — потух котел.
  7. В работу вступает теплогенератор: при помощи циркуляционного насоса из верхней горячей зоны постепенно разносит сохраненное тепло по трубам и радиаторам.

Второй насос снабжают комнатным датчиком температуры, который при необходимости может отключить его, если температура превысит установленную для него температуру. Тогда котел будет нагревать только теплоаккумулятор. При понижении температуры воздуха в комнатах, включается насос, и вода снова будет нагревать батареи.

твердотопливный котел с теплоаккумулятором (главный ключ)

Преимущества использования

Применение аккумулятора тепловой энергии позволяет хозяину домовладения удовлетворить все его запросы.

Достоинства системы:

  • тепловой агрегат используется на полную мощность, происходит почти полное сгорание топлива;
  • следствие этого: высокий кпд (коэффициент полезного действия) — при наименьшем количестве сгораемого топлива получаем больше калорий тепла;
  • экономия на приобретении топлива;
  • не происходит резких скачков температуры, оборудование не подвергается коррозии, поэтому дольше служит;
  • удобное использование, так как разовой загрузки топлива хватает на большой промежуток времени — не нужно подниматься среди ночи и подбрасывать топливо в котел;
  • в доме комфортная обстановка, так как нет резких колебаний температур, а датчики температур могут контролировать климат в каждой комнате и отключать и выключать насос отопления по мере необходимости;
  • снабжение горячей водой;
  • при подключении ТЭНа — использовать вместо электрокотла;
  • возможность подключения нескольких независимых друг от друга контуров: для отопления, для горячей воды и для других нужд;
  • возможность подключения солнечных батарей.

твердотопливный котел с теплоаккумулятором (главный ключ)

Недостатки

У связки теплового нагревателя с тепловым накопителем недостатки, конечно, есть, но со временем покупатель поймет, что вложенные средства были потрачены не зря.

Минусы системы:

  1. Самым значительным недостатком является высокая цена теплоаккумулятора, поэтому народные умельцы очень часто изготавливают их своими руками. При достаточном мастерстве и определенной сноровке сделать это не очень трудно.
  2. Второй проблемой, с которой сталкивается владелец частного дома, является то, что необходимо проектировать котельную с учетом размера емкости, а она немаленькая. Минимальный размер теплового аккумулятора: 1 метр в высоту и диаметр 600 мм, а для двухэтажного дома он будет еще больше.
  3. При покупке котла следует принимать во внимание, что мощность его должна рассчитываться не только по площади отапливаемого помещения, но и по емкости теплового генератора: то есть почти в 2 раза мощнее нужно покупать агрегат для отопления.

твердотопливный котел с теплоаккумулятором (главный ключ)

Когда нужно ставить

Теплогенератор — это дорогое удовольствие.

Поэтому его устанавливают в случае:

  • когда имеется большая площадь дома;
  • большой расход горячей воды;
  • когда применяют несколько видов отопителей: газовая установка, или электрокотел, или солнечные батареи, которые входят в моду в последнее время.

Отопители комбинируют, выбирают, что и в какое время лучше использовать.

Например:

  • днем — солнечные батареи, вечером — котел;
  • днем — твердотопливный котел, ночью — газ.

твердотопливный котел с теплоаккумулятором (главный ключ)

Расчет теплоаккумулятора

Чтобы правильно рассчитать необходимую емкость теплоаккумулятора лучше всего обратиться к опытному специалисту. Но в то же время есть методики для расчета, по которым можно приблизительно рассчитать емкость буферного устройства, чтобы как-то сориентироваться, какой по мощности приобретать котел, и определиться с расположением теплового накопителя и размерами котельной.

Есть два метода расчета:

  • простой, основанный на практике специалистов;
  • по формуле.

Исходя из многолетнего приобретенного опыта, специалисты пришли к мнению, что на 1 кВт мощности котла необходимо 25-50 литров объема теплогенератора. Истина находится где-то посередине. Поставить меньшего объема накопитель, котел будет работать с меньшим КПД, если возьмешь большего объема — дома будет холодно, так как теплонагреватель будет только аккумулировать тепло, а в системе будет его не хватать.

По формуле емкость рассчитывается так: Q = mc (T2-T1), где:

  • Q — количество накопленного тепла,
  • m — объем воды в емкости,
  • c — удельная теплоемкость, равная 4200 Дж/(кг·К) ,
  • Т2 и Т1 — показатели температур воды на входе и обратке.

твердотопливный котел с теплоаккумулятором (главный ключ)

Нюансы монтажа

Тепловые накопители бывают разной величины и различных конструкций.

Но при монтаже для всех категорий необходимо соблюдать они и те же требования:

  • категорически запрещаются сварные соединения при монтаже теплоаккумулятора;
  • монтаж осуществляется только муфтами с резьбой или фланцами;
  • необходимо снабдить запорной арматурой все подходящие трубопроводы;
  • на всех входящих и выходящих контурах установить термодатчики;
  • подключить в систему дренажный датчик;
  • «грязевики» — фильтры грубой очистки установить на всех входах в теплогенератор;
  • иногда в комплектацию теплового накопителя не входит автоматический воздухоотводчик, обязательно приобрести его и установить в верхнем выходном контуре;
  • группу безопасности рекомендуется устанавливать вблизи аккумулирующей емкости;
  • размещать аккумулятор тепла необходимо только в отапливаемом помещении во избежание замерзания теплоносителя;
  • устанавливать теплоагрегат рекомендуется на специальный фундамент;
  • для соблюдения техники безопасности размещать его так, чтобы был свободный доступ ко всем входящим и выходящим контурам.

твердотопливный котел с теплоаккумулятором (главный ключ)

Схемы подключения к твердотопливному котлу

Рассмотрим различные методы подключения аккумулирующей емкости.

Самая простая и дешевая в изготовлении и эксплуатации схема состоит из:

  • агрегата нагревания;
  • простого трубопровода;
  • обыкновенной буферной емкости;
  • циркуляционных насосов для перемещения теплоносителя от нагревателя к потребителям тепла.

Давление во всей системе одинаковое. Такая схема подойдет для небольших домовладений.

    твердотопливный котел с теплоаккумулятором (главный ключ)

    Более рациональное использование накопленной тепловой энергии достигается при добавлении в схему отопления смесительного блока, который состоит из перемычки, которая соединяет подающий и возвратный трубопроводы и трехходового смесительного клапана с термоголовкой.

    В данной системе имеется возможность контролировать и регулировать температуру теплоносителя, при этом «зарядки теплогенератора» хватает на более длительный срок.

    твердотопливный котел с теплоаккумулятором (главный ключ)

    Для снабжения жилого дома горячей водой применяют тепловые агрегаты более сложной конструкции.

    В такие устройства входят:

    • теплообменник, состоящий из спиралевидных трубочек из нержавеющей или гофрированной стали;
    • бак для нагрева воды;
    • магниевый анод, препятствующий образованию накипи на внутренних стенках бака, который периодически необходимо менять;
    • тепловые электронагревательные тены;
    • термометры — датчики воды.

    В этом случае подающий трубопровод подсоединяют к накопителю тепла в нижнюю точку, а выход монтируют вверху.

    твердотопливный котел с теплоаккумулятором (главный ключ)

    Ранее были приведены схематические примеры отоплений.

    Рассмотрим более подробно принцип работы системы отопления и ее состав:

    1. Отопитель — котел твердотопливный.
    2. Группа безопасности сразу над котлом, которая следит за температурой и давлением теплоносителя в системе.
    3. Малый круг отопления состоит из перемычки, соединяющей подающий трубопровод и обратку, трехходового клапана, циркуляционного насоса и расширительного бака. Роль малого круга: защита теплогенератора от холодного теплоносителя и предотвращения появления конденсата в котле. В начале работы теплогенератора вода по трубам идет частично в теплогенератор и по малому кругу. Теплоноситель нагревается до 60 градусов, начинает работать клапан: он потихоньку открывается и холодная вода из обратки начинается смешиваться с горячей водой из малого контура. Как только температура достигает 60 градусов, клапан полностью перекрывает малый круг и теплоноситель идет полностью через теплогенератор.
    4. Расширительный бачок забирает излишки давления из системы, а при необходимости — сбрасывает его в нее обратно.
    5. За малым контуром подающий трубопровод подсоединяют в верхней точке теплогенератора, а обратка подсоединяется в нижнюю точку.
    6. После бака на подающем трубопроводе снова ставят трехходовой датчик с комнатным измерителем температуры и циркуляционный насос.
    7. Далее размещаются радиаторы отоплений остальных помещений.

    твердотопливный котел с теплоаккумулятором (главный ключ)

    Схема подключения к электрокотлу

    Если в домовладении установлен электрический счетчик с двухфазным тарифом «день-ночь», то можно применять в качестве основного источника отопления электрокотел в тандеме с теплоаккумулятором. Только работать он будет ночью, нагревая всю систему и «заряжая» тепловую емкость до температуры 90 градусов. А днем тепловой источник начинает отдавать тепло в систему отопления. При помощи циркуляционного насоса и датчиков температур можно добиться равномерного распределения тепла по разным помещениям.

    твердотопливный котел с теплоаккумулятором (главный ключ)

    Еще один вариант применения электричества встречается при эксплуатации теплового аккумулятора: в него встраивают специальные тепловые электрические нагреватели.

    Они применяются для дополнительного подогрева аккумулятора в ночное время или когда нет большой необходимости растапливать основной источник тепла. Если в конструкции ТЭНа нет термодатчика, необходимо его обязательно приобрести и установить.

    твердотопливный котел с теплоаккумулятором (главный ключ)

    В данной статье приведены основные аспекты устройства систем отопления, но при расчете и установке, если не доверяете своему умению и мастерству, обратитесь к опытным специалистам, чтобы впоследствии не попасть впросак. Все-таки отопление своего жилища — это очень ответственное дело.

    Видео

    В этом видеоролике опытный мастер на примере расскажет и покажет, как правильно сделать обвязку твердотопливного котла и бака-аккумулятора.

    author

    главный редактор

    Автор публикации
    Все про утепление и отопление дома и квартиры
    Отзывы и комментарии
    Обсуждения
    Спасибо за просвещение ! Всё лаконично и понятно . Убедился , что наши сантехники - барыги много не знают из
    К какому типу утепления отнести бетон (хорошее, среднее, не утеплены внешние стены)? (дом
    что это за кател такой раз в 4 дня? я свой убрал задолбался топить каждый 4 часа подкидывать