Теплоаккумулятор (буферная емкость) становится все более популярным элементом современных систем отопления, во многом благодаря снижению стоимости этого оборудования. Основной принцип выбора объема — «чем больше, тем лучше», однако на практике часто приходится искать компромисс из-за ограничений по установке. Крупногабаритные емкости могут не пройти в стандартные дверные проемы, что вынуждает владельцев выбирать модели меньшего объема.
Для чего нужна буферная емкость?
Теплоаккумулятор выполняет несколько ключевых функций в системе отопления:
• Защита котла от конденсата: Предотвращает образование низкотемпературного конденсата в теплообменнике, особенно актуально для твердотопливных котлов.
• Оптимизация работы котла: Позволяет котлу работать на номинальной мощности с максимальным КПД, избегая частых включений/выключений (тактовки).
• Решение проблем с избыточной мощностью: Исключает ситуации, когда автоматика котла (контроллер, снижающий обороты вентилятора, или термостат, прикрывающий поддувало) создает недостаток кислорода для горения. Это приводит к неполному сгоранию топлива, повышению содержания углерода в дыме и образованию сажи. При низкой температуре теплоносителя на холодных поверхностях котла образуется конденсат, который смешивается с сажей, вытекает из котла, создает неприятный запах и образует трудноудаляемый налет внутри теплообменника.
Буферная емкость с твердотопливным котлом
Объем теплоаккумулятора для системы с ТТ котлом подбирается исходя из двух основных факторов: теплопотерь дома и желаемой частоты загрузки топлива. Чем выше теплопотери, тем больший запас тепла требуется, и соответственно, нужна емкость большего объема. И наоборот, если вы готовы часто подходить к котлу для его обслуживания, можно обойтись меньшим аккумулятором.
Расчет объема буферной емкости для ТТ котла
Рассмотрим пример для хорошо утепленного дома площадью 100 кв. м. Приблизительные теплопотери в период морозов (-15...-20°C) составят около 5 кВт/ч. За сутки это: 5 кВт/ч * 24 ч = 120 кВт/ч.
Известно, что для запаса 1 кВт*ч тепловой энергии требуется повысить температуру 1 тонны воды на 1 градус.
Твердотопливный котел может эффективно заряжать емкость до температуры около 80°C, а минимальная температура теплоносителя в системе в морозы — примерно 40°C. Таким образом, рабочая разница температур (дельта) составляет 80°C - 40°C = 40°C.
Следовательно, в одной тонне воды можно запасти: 1 т * 40°C = 40 кВт*ч тепла.
Для покрытия суточных теплопотерь в 120 кВт*ч потребуется объем: 120 кВт*ч / 40 кВт*ч/т = 3 тонны (или 3000 литров).
Буферная емкость с электрическим котлом
В паре с электрокотлом теплоаккумулятор используется в основном для экономии — работы котла в ночное время, когда действует льготный тариф на электроэнергию. Основное препятствие для реализации такой схемы — ограниченная выделенная электрическая мощность на дом.
Расчет буферной емкости для электрического котла
Возьмем тот же дом с суточными теплопотерями 120 кВт*ч. За 8 часов ночного тарифа котел должен не только покрыть текущее отопление, но и зарядить аккумулятор на день.
• На отопление ночью (5 кВт * 8 ч) = 40 кВт*ч.
• На зарядку буферной емкости остается: 120 кВт*ч - 40 кВт*ч = 80 кВт*ч.
Таким образом, за ночь котел должен выработать 40 кВт*ч (на отопление) + 80 кВт*ч (на зарядку) = 120 кВт*ч.
Мощность котла для этого должна быть: 120 кВт*ч / 8 ч = 15 кВт/ч.
С учетом других электроприборов в доме, выделенная мощность должна быть не менее 20 кВт, что доступно не всем.
Объем емкости для запаса 80 кВт*ч при дельте температур 40°C составит: 80 кВт*ч / 40 кВт*ч/т = 2 тонны (2000 л).
Двухтонная емкость — дорогое и громоздкое решение. Часто используют компромиссный вариант с емкостью 1 тонна. В этом случае к утру температуру в доме поднимают до 26-27°C вместо комфортных 22-24°C. За первую половину дня температура плавно снижается на 3-4 градуса, после чего в работу включается теплоаккумулятор. Для твердотопливного котла такая схема неудобна, так как потребует очень частых загрузок топлива.
Интересное еще здесь: Монтаж.