Принцип работы и выбор теплоаккумуляторов

Принцип работы и выбор теплоаккумуляторов

Тепловой аккумулятор (теплоаккумулятор) – специальное емкостное оборудование, предназначенное для оптимизации работы некоторых систем водяного отопления.

Устройства обычно используются в автономных схемах, где котлы работают на твердом топливе или электроэнергии, иногда внедряются в системы с универсальными (комбинированными) котлоагрегатами, использующими те же энергоносители. В материале публикации мы расскажем о назначении оборудования, принципах его устройства и порядке подключения.

Назначение теплоаккумулятора

Основное назначение теплоаккумулятора – накопление теплоты, выработанной котельным оборудованием определенного типа и в определенном режиме. Обычно оборудование применяется в тандеме с твердотопливными и электрическими котлами.

Работа стандартных твердотопливных котлов характеризуется пикообразным режимом выделения тепла – основная масса теплоты выделяется на пике горения топливной закладки. Зачастую это количество тепла бывает излишним и не может быть целиком использовано потребителями – радиаторами, бойлерами приготовления горячей воды, контурами теплого пола и так далее. Возникает ситуация, когда оборудование может перегреться – при этом топливо расходуется нерационально.

При интеграции в схему теплового аккумулятора излишки тепла сохраняются в нем – затем постепенно расходуются на нужды отопления и ГВС. Это позволяет снизить расход топлива – средняя его экономия может достигать 30 – 35%, при этом снижается частота обслуживания котла – ручной закладки топлива.

В случае использования в системе отопления электрического котла теплоаккумулятор также выступает накопителем тепла, но в этом случае реализуется другой принцип экономии. При оплате электроэнергии по двухставочному или трехставочному тарифу в ночное время размер платы значительно ниже, чем в дневной период. Поэтому налаживается такой алгоритм работы котла – ночью агрегат работает на повышенной нагрузке, обеспечивая текущие задачи, в то же время часть мощности направляется на накопление тепла в теплоаккумуляторе – для использования его в дневное время.

Кроме основной функции – накопления тепла, тепловые аккумуляторы могут выполнять еще ряд важных задач:

  1.  Служить устройством для подключения потребителей тепла различного типа;
  2.  Выполнять функцию гидравлического разделителя (гидрострелки)
  3.  Работать в режиме бойлера косвенного нагрева для производства горячей воды, особенно при простаивании комплекса отопления в межсезонье;
  4.  Принимать на себя функцию распределительных коллекторов.

Устройство теплоаккумулятора отопления

Подбор объема теплоаккумулятора производится из расчета 40 – 50 литров на 1 кВт мощности котла, причем минимальная вместимость устройства должна быть не менее 200 – 300 литров – при меньшем объеме теряется смысл накопления тепла – количество его будет слишком мало.

По конструктивному устройству тепловые аккумуляторы бывают следующих типов:

  1.  Простейшие емкости (прямоугольные или цилиндрические);
  2.  Изделия с 1 змеевиком;
  3.  Емкости с несколькими змеевиками;
  4.  Оборудование с внутренним баком для производства горячей воды для нужд ГВС.


Теплоаккумуляторы производятся в заводских условиях, могут быть изготовлены самостоятельно при наличии соответствующих навыков и оборудования. Материалами изготовления корпуса емкости обычно служат обычная (углеродистая) или высоколегированная (нержавеющая) сталь. При изготовлении теплоаккумулятора из обычной стали внутренняя поверхность емкости покрывается эмалью или слоем стеклокерамики, для снижения коррозионного износа оборудование оснащается магниевым или титановым анодом. При наличии теплообменника витой змеевик устройства чаще всего выполняется из меди или нержавеющей стали, оборудуется резьбами, выходящими на наружную часть корпуса.

Одним из важнейших условий эффективности теплоаккумулятора является его качественная тепловая изоляция – при отсутствии таковой потери тепла через стенку сосуда практически исключают накопление теплоты. Многие модели теплоаккумуляторов оборудуются съемными электрическими ТЭНами. Оборудование выполняется только в напольном варианте, так как обладает значительной массой.

 

Подключение теплоаккумулятора

При простейшей конструкции (без змеевика) к одной паре резьб подключается котел – подача сверху, обратный трубопровод снизу, к другой паре (или нескольким парам) резьб – потребители тепла. Причем рекомендуется бойлер косвенного нагрева подключать к верхней части теплового аккумулятора, систему радиаторов - в средней зоне, низкотемпературных потребителей (теплые полы) – к нижнему сектору. При отсутствии теплообменного змеевика теплоаккумулятор в этом случае частично выполняет функцию гидрострелки и распредколлектора, причем эффективность накопления тепла снижается.

При наличии внутреннего змеевика к нему подключается котел, к резьбам емкости – потребители тепла. В этом случае происходит полное гидравлическое разделение и достигается максимальный эффект по накоплению и сохранению тепла. При наличии нескольких раздельных змеевиков к ним подключаются дополнительные источники тепла – тепловые насосы, солнечные коллекторы, резервное котельное оборудование.

При любом типе подключения линии отдельных потребителей и контур котла оборудуются циркуляционными насосами. При полном гидравлическом разделении (если теплоаккумулятор со змеевиком) сторона потребителей оснащается собственным расширительным баком и группой безопасности, линии подпитки подключаются в контур котла и систему потребителей – чаще всего непосредственно к тепловому аккумулятору. Следует отметить, что теплоаккумуляторы интегрируются только в закрытые схемы водяного отопления с принудительным движением теплоносителя.

Применение теплового аккумулятора – отличное техническое решение, выгодное и с экономической точки зрения. Включение теплоаккумулятора в схему позволяет снизить потребление топлива и платежи в случае использования твердотопливных и электрических котлов, дает возможность реализации дополнительных функций, повышающих качество работы комплексов отопления и горячего водоснабжения.


49

Тэги: Тепловой аккумулятор, теплоаккумулятор