Для чого потрібні акумулятори тепла в системах опалення? Як вони влаштовані? Яким чином при монтажі системи опалення своїми руками включити теплоаккумулятор в загальний контур?

Давайте постараємося розібратися.

Перше знайомство
Що це таке - акумуляторний бак для опалення?
У самому простому виконанні - висока циліндрична або квадратного перетину ємність з декількома патрубками на різній висоті від основи. Обсяг - від 200 до 3000 літрів (найбільш популярні моделі від 0,3 до 2 кубометрів).

Список опцій і варіантів виконання досить великий:
• Кількість патрубків може варіюватися від чотирьох до пари десятків. Все залежить від конфігурації опалювальної системи і від кількості незалежних контурів.
• Тепловий акумулятор водяного опалення може бути теплоізольованим. 5-10 сантиметрів спіненого пінополіуретану багаторазово знизять нецільові втрати тепла в тому випадку, якщо бак розташовується поза опалювального приміщення.

Порада: навіть якщо бак знаходиться всередині будинку і, здавалося б, його тепловіддача допомагає радіаторів виконувати свої функції - теплоізоляція не завадить. Кількість тепла, що випромінюється баком об'ємом 0,3-2 кубометра, ДУЖЕ велике. У наші плани не входить організовувати цілодобово працюючу сауну.
• Матеріалом стінок може бути як чорна сталь, так і нержавіюча сталь. Зрозуміло, що в другому випадку більше термін служби теплоаккумулятора, але вище і його ціна. До слова, в закритій системі вода швидко стає хімічно інертною, і процес корозії чорної сталі сильно сповільнюється.

• Бак може бути розділений на сполучені секції декількома горизонтальними перегородками. У цьому випадку розшарування води по температурі всередині його обсягу буде більш вираженим.
• На баку можуть розташуватися фланці для монтажу трубчастих електронагрівачів. Фактично, при достатній їх потужності гідроакумулятор для систем опалення перетвориться на повноцінний електрокотел.
• теплоакумулююча ємність може забезпечуватися теплообмінником для приготування гарячої питної води. Причому це може бути і проточний пластинчастий теплообмінник, і накопичувальний бак всередині основної ємності. У порівнянні з кількістю акумульованого баком тепла витрати на нагрів води в будь-якому випадку будуть незначними.

• У нижній частині бака може розташовуватися додатковий теплообмінник для підключення сонячного колектора. Саме внизу - щоб забезпечити ефективну тепловіддачу від колектора до акумулюючої ємності навіть при низькій його ефективності (наприклад, в сутінки).

Функції
Нескладно здогадатися, що акумулятори тепла опалення потрібні для того, щоб накопичити про запас теплову енергію. Але ж і без них начебто опалення працює, і непогано. У яких випадках виправдано їх застосування?

Твердопаливний котел
Для цього типу котлів найбільш ефективний режим роботи, в якому паливо згоряє з мінімальною кількістю залишків (включаючи не тільки золу, але і кислоти, і дьоготь) і максимальним ККД - повна потужність. Регулювання потужності зазвичай здійснюється обмеженням доступу повітря в топку - з однозначними наслідками.
Однак утилізувати всю теплову потужність - значить за короткий час розжарити радіатори чи не до червоного, а потім дати їм охолонути. Такий режим вкрай неефективний, веде до прискореного зносу труб, їх з'єднань і забезпечує некомфортний температурний режим в будинку.

Тут на виручку і приходить система опалення з теплоаккумулятором:
• Що Виробляється котлом на повній потужності тепло утилізується для нагріву води в ємності.
• Після прогорання палива вода продовжує циркулювати між накопичувальним баком і радіаторами, відбираючи у нього тепло ПОСТУПОВО.
Бонусом ми отримуємо куди більш рідкісну розтопку котла, що заощадить нам і сили, і час.

Електрокотел
Чим вигідно теплоаккумулирующее опалення, коли в якості джерела тепла використовується електрика? Адже всі сучасні електрокотли вміють плавно або східчасто регулювати потужність і не потребують частого обслуговування?
Ключове словосполучення - нічний тариф. Вартість кіловат- години при наявності двухтарифні лічильника може бути ДУЖЕ різної вночі, коли енергосистеми розвантажені, і вдень, в пік споживання.

Варіюючи тарифи, енергетики розподіляють споживання електроенергії більш рівномірно; ну, а нам це на руку:
1. Вночі програмований котел включається по таймеру і нагріває гідроакумулятор для опалення до його максимальної робочої температури в 90 градусів.
2. Днем накопичена теплова енергія використовується для обігріву житла. Витрата теплоносія дозується шляхом регулювання продуктивності циркуляційного насоса.
багатоконтурного опалення

Ще одна дуже корисна функція накопичувального бака - можливість одночасно з акумуляцією енергії використовувати його в якості Гідрострелка. Що це і навіщо воно потрібно?
Згадайте, що на корпусі високого бака зазвичай знаходиться більш ніж чотири патрубки. Хоча, здавалося б, цілком достатньо входу і виходу. На різних рівнях з накопичувальної ємності можна відбирати воду з різною температурою; в результаті ми можемо отримати, що найбільш типово, високотемпературний контур з радіаторами і низькотемпературне опалення - теплі підлоги.

Зверніть увагу: насоси зі схемами термоконтроля все ж знадобляться. У різний час доби на одному і тому ж рівні бака температура води буде сильно відрізнятися.
Патрубки можуть використовуватися не тільки в якості відводів для контурів опалення. Кілька котлів різних типів теж можуть бути підключені до теплоаккумулятор.

Підключення та теплова ємність
Як виглядає система опалення з акумулятором тепла?
Теплоаккумулятори для опалення підключаються точно так само, як Гідрострелка і, загалом - то, відрізняються від них лише теплоізоляцією і обсягом. Вони ставляться між подає і зворотними трубопроводами, провідними від котла. Подача підключається до верхньої частини бака, обратка до нижньої.

Вторинні контури живляться залежно від того, яка температура теплоносія їм потрібно: високотемпературне опалення відбирає воду у верхній частині ємності, низькотемпературне - у нижній.

Інструкція з розрахунку теплової ємності спирається на нескладну формулу: Q = mc (T2- T1), де:
• Q - накопичена теплота;
• m - маса води в баку;
• с - питома теплоємність теплоносія в Дж / (кг * К), для води рівна 4200;
• Т2 і Т1 - початкова та кінцева температури теплоносія.

Скажімо, теплоаккумулятор об'ємом два кубометри при дельті температур 20С (90-70) і використанні в якості теплоносія води зможе накопичити 2000кг (приймемо щільність води за 1кг / л, хоча при 90С вона трохи менше) х4200 Дж / (кг * К) х20 = 168000000 Джоулів.
Що означає це кількість енергії? Бак може віддати 168 мегават теплової потужності протягом однієї секунди або, що куди більш реально, 5 кіловат протягом 33600 секунд (9,3 години).

Висновок
Як звичайно, більше про теплоаккумулятором ви зможете дізнатися, переглянувши прикріплене до статті відео.