Теплоаккумулятор для теплых полов

Братцы приветствую!
Собственно вопросик небольшой
Имеется теплый пол 6 контуров
дом Кирпич-полы бетон-труба пола в бетонной стяжке 6 см
А вопрос такой
Отопление газовый котел и емкость с привозным газом
Газовый котел Ориентировочно (еще не куплен) Типа Ринай
так вот вопросик
когда полы прогреты и циркуляция минимальна получается котел газовый запускается часто
и соответственно расход газа из резервуара большой.
Так чтобы сьэкономить без частых запусков есть ли смысл добавить небольшой ТА в систему
В ТА залита вода с гофрой вверху бака и полами заполненной теплоноситель-пропиленгликоль.

• врезка 1-2 тенов в низ бака ТА для аварийного отопления (электричестов дорого аж 7 руб СНТ)
  Типа гофра в ТА для теплосьема для теплого пола
  а газовый котел подключить подачу типа в середину та врезать а обратку снизу.
  Нужен ли узел подмеса в таком случае для газового котла ?
  и вообще правильная ли задумка чтобы котел та не часто запускался, тратя газ из емкости?
  Или если как оптимизировать расход газа ?

На территории России отопительный сезон длится в среднем 200 суток. Потребление горячей воды происходит круглогодично. В частных домовладениях распространены камины, но только в качестве декоративных атрибутов, отопить ими большие площади невозможно. Для создания комфортного проживания в частном доме домовладельцы устанавливают отопительные котлы на твердом или газообразном топливе и монтируют системы отопления. В борьбе за экономию средств многие владельцы к котлу подключают теплоаккумулятор (ТА), иногда выполняя его монтаж своими руками.

Теплоаккумулятор для котлов в системе отопления дома

Назначение

Как и любой аккумулятор, тепловой вариант устройства используется для сбора и хранения теплоносителя определенной температуры и его передачи в систему по мере необходимости. Связанный с водяным контуром помещения агрегат поддерживает заданный температурный режим при отключении источника тепла.

Теплоаккумулятор для котлов отопления выполняет несколько функций:

• поддерживает заданную температуру обогревающего контура, обычно это около 65°C;
• предохраняет отопительные приборы от перегрева, собирая излишки тепла;
• бак аккумулятора может связывать несколько источников, работающих на разных видах топлива или энергии;
• снижает расход топлива почти на треть, одновременно повышая КПД топливной установки;
• является водонагревателем для системы горячего водоснабжения;
• конструкция устройства позволяет отбор теплоносителя различной температуры.

На схеме ниже показаны твердотопливный и газовый котел в обвязке с теплоаккумулятором, последовательность перекачки холодной воды (синий цвет) и горячей (красный цвет).

Упрощенная схема системы отопления с двумя котлами

Устройство

Главной деталью аккумулятора тепла является нержавеющий бак цилиндрической формы, наполненный жидкостью с высоким коэффициентом теплоотдачи.

Устройство теплоаккумулятора в разрезе

Обвязка бака теплоизолирующим материалом и установка верхней рубашки позволяет увеличить время остывания теплового аккумулятора. Больше всего резервуар для сохранения тепла напоминает термос. Внутри цилиндрической емкости располагают от одного до трех теплообменников. Количество змеевиков зависит от потребностей и возможностей потребителя. Мастеровитые домовладельцы, не боящиеся сложностей, могут своими руками смонтировать необходимое количество теплообменников.

Разогретая вода от газовых или твердотопливных котлов поступает в полость аккумулирующего бака сверху, остывшая жидкость оседает вниз и вновь перекачивается в котел для разогрева.

Рациональное расположение змеевиков в ТА:

• верхняя часть бака подключается к горячему водоснабжению, температура которого может достигать 80-85°C;
• к средней части (60-65°C) подсоединяют отопительные приборы;
• нижний отсек, имеющий температуру около 35-40°C, присоединяют к теплым полам.

В системах с высокой коррозионной активностью во внутреннюю полость дополнительно монтируется магниевый анод. Для твердотопливных котлов, связанных водяным контуром с теплоаккумулятором, внутри бойлера устанавливают ТЭН, он позволяет поддерживать тепло, при остановке источника более чем на 10-12 часов.

Виды агрегатов

Функционально бойлеры делят на два основных вида:

• системы, обслуживающие только отопительные приборы;
• для подключения отопления и соединения с водяным контуром ГВС.

Если схема использования напорного резервуара подразумевает подключение только радиаторов отопления, то в качестве теплоносителя может использоваться антифриз. Такой теплоноситель особенно актуален для небольших производств, станки которых не терпят сильного охлаждения.

Схема, связанная с водяным контуром горячего водоснабжения, в обязательном виде напитывается водой. Это делается во избежание смешивания жидкостей при аварийных ситуациях. Источники, работающие на твердом топливе, чаще всего используют воду в качестве теплоносителя. Схема с водяным накопителем тепла легче воплощается своими руками.

По принципу теплоотдачи накопительные резервуары делят еще на два типа: динамические или статические.

Статические теплоаккумуляторы подразумевают прямой нагрев жидкости внутри емкости. Это осуществляется тэнами, подключенными к электрической сети или альтернативным источникам энергии.

Динамические агрегаты работают в связке с котлами на твердом топливе или газе. В этом случае жидкость нагревается в котле и поступает в бойлер. А змеевик, связанный с водяным контуром водоснабжения или радиаторами, нагревается от жидкости, поданной из отопительного котла.

В системах с динамическим типом теплоотдачи более рациональна схема с трехходовым краном, клапаном или автоматическим устройством. Это позволит регулировать температуру в радиаторах или теплых полах через запорную арматуру, управляющую водяным контуром.

Стандартная схема подключения теплоаккумулятора с использованием устройства LADDOMAT 21 в качестве смесительного узла

Синий цвет – ХВС, красный – ГВС.

Выбор

Основные требования, предъявляемые к теплоаккумулятору, – это его емкость и комплектация.

Объем резервуара должен соответствовать возможностям теплогенерирующего источника по поддержанию оптимальной температуры жидкости. Средний объем нагреваемого теплоносителя ≈ 25 литров на 1 кВт мощности твердотопливного котла. Максимальное превышение емкости, при сохранении водяным контуром оптимальной температуры, составляет не более 80% от номинального значения.

Рассчитав емкость бака, потребную для беспроблемного функционирования системы отопления и водоснабжения, можно приобрести агрегат в специализированных магазинах или изготовить своими руками.

Комплектация накопительного теплового устройства зависит от возможностей и потребностей домовладельца. Если имеется член семьи, большую часть времени проводящий в доме и управляющийся в котельной, можно обойтись меньшим количеством электроники и датчиков. В других случаях лучше по максимуму автоматизировать процессы теплопередачи во избежание аварии системы.

Основные механизмы и аппараты для комплектации теплоаккумулятора и управления водяным контуром:

• расширительные баки;
• манометр;
• тепловые датчики;
• вентили ручные и управляемые;
• циркуляционные насосы;
• регуляторы температурного режима;
• предохранительный клапан;
• дренажный вентиль.

Своими руками можно изготовить емкость, рассчитанную на давление до 3 бар. Баки, работающие при более высоком давлении, имеют конструктивные особенности (торосферические крышки), такие емкости необходимо приобретать на специализированных предприятиях.

Торосферические крышки теплоаккумулятора

Схемы монтажа

При установке аккумуляторов тепла может использоваться несколько схем:

• схема с прямым подключением, когда температура жидкости при всех режимах удовлетворяет потребителя;
• схема с узлом смешения, когда требуется регулирование температурного режима;
• обвязка теплоаккумулятора со встроенным змеевиком для горячего водоснабжения;
• схема с подключением нескольких источников тепла (используется даже дополнительная обвязка камина контуром с теплоносителем);
• обвязка тепловой емкости с источником на солнечных батареях, дополнительный источник может работать на твердом топливе;
• схема с внешним или встроенным теплообменником;
• обвязка теплоаккумулятора со встроенным баком, если системы ГВ работают недолго, но с высоким уровнем расхода.

В зависимости от выбранной схемы производится обвязка напорного резервуара. Оптимально размещать бойлерную в пристроенном помещении, особенно если монтаж предполагается выполнять своими руками.

При выборе теплоаккумулятора не надо забывать о соотношении габаритов агрегата и существующих проемов строения.

Видео о работе котельной

Как работает котельная в частном доме, расскажет видео ниже.

Наиболее эффективно напорные резервуары работают в связке с котлами на твердом топливе. Домовладелец получает значительную экономию при покупке топлива, а выполнение некоторых работ своими руками позволяет сократить расходы на установку агрегата.

Теплоаккумуляторы для систем отопления

Назначение буферной емкости

Подключение буферной емкости

Выбор котла

Подбор буферной емкости

Буферная емкость своими руками

Применение буферной емкости – обширная тема, рассмотреть которую в пределах одной статьи невозможно. Рассмотрим наиболее часто встречающийся традиционный способ подключения и для чего она нужна.

Назначение буферной емкости

Основное назначение буферной емкости – увеличить время между топками котла, т.е. обеспечить более комфортный режим работы котла и его обслуживания. Теплоаккумулятор сглаживает температурные колебания в котловом контуре и в системе отопления.

В основном буферные емкости используются с твердотопливными котлами. Без нее работа такого котла происходит в очень неэкономичном режиме.

Также, буферная емкость может использоваться с электрическим котлом, который работает по двухтарифному учету электроэнергии. В таком случае котел работает ночью по дешевому тарифу на полную мощность. При этом он обеспечивает теплом контуры системы отопления и заряжает буфер. Днем емкость отдает накопленное тепло на отопление дома. Если запасенного в емкости тепла днем окажется недостаточно, то котел включится для обеспечения необходимой температуры. Но подбирается емкость так, чтобы недостаток запасенного тепла возникал только в самые холодные дни. Все остальное время используется электроэнергия по ночному тарифу, что делает применение электрокотла весьма выгодным.

Подключение буферной емкости

Теплоаккумулятор подключается в разрыв между системой отопления и котлом. В подключении участвуют 2 циркуляционных насоса – котлового контура и системы отопления. Для правильной работы буфера производительность этих насосов должна подбираться.

Подбор насосов производится по направлению движения теплоносителя в емкости. Направлений движения может быть несколько. Горячий теплоноситель может двигаться от котла в систему отопления по большому контуру и может двигаться по малому котловому контуру, т.е. от подачи к обратке. Остывший теплоноситель из отопительных контуров может поступать в котел и может закольцовываться через теплоаккумулятор назад в отопительные приборы.

Производительность насосов подбирается таким образом, чтобы исключить движение остывшего теплоносителя от контура отопления вверх к патрубку подачи. Поскольку при этом не происходит подогрева обратки, а идет охлаждение системы.

Добиться этого можно регулированием скоростей насосов. Однако, это не всегда возможно, ведь если система отопления имеет большую протяженность, то уменьшение скорости насоса может привести к прекращению циркуляции в дальних радиаторах. В таких случаях между насосом отопительного контура и буферной емкостью устанавливается балансировочный кран. Прикрывая его можно добиться требуемого движения теплоносителя.

Отправной точкой в настройке крана является ситуация, когда движение идет от котла в отопительные контуры и назад, а в емкости движения нет. Т.е. объем жидкости, циркулирующей в отопительном контуре должен быть равен объему жидкости, протекающему через котел. Отследить это можно установив термометры на входе обратки от отопления в бак и на выходе из бака в котел. Если показания температуры одинаковые, значит, вертикального движения нет.

Такая ситуация невыгодна, поскольку не происходит зарядка буферной емкости теплом – теряется смысл установки теплоаккумулятора. Поэтому необходимо еще прикрыть балансировочный кран, чтобы температура остывшего теплоносителя на входе в емкость была ниже, чем на выходе в котловой контур.

В таком режиме работает и отопление, и происходит накопление тепла.

Выбор котла

При традиционном подходе котел должен компенсировать тепловые потери дома. Т.е. его мощность должна равняться или быть чуть выше теплопотерь.

При применении буферной емкости котел должен обладать избыточной мощностью. Ведь ему нужно обеспечивать теплом контуры радиаторов или теплых полов и заряжать теплом емкость. Например, если по расчету для отопления дома нужно 20 кВт, то можно смело выбирать котел на 40 кВт.

Подбор буферной емкости

Расчет дает объем буферной емкости при наиболее низкой температуре на улице. Т.е. большую часть времени она задействована не на полную мощность.

При выборе теплоаккумулятора следует ориентироваться на финансовые возможности, ведь стоит он не мало, и на свободное пространство для установки.

Универсальный выбор – применение буферной емкости на 1 м 3 в доме площадью 200 м 2 . Такой объем избыточен при уличной температуре 0 ⁰ С, оптимален при -5 – -20 ⁰ С. При -30 ⁰ С накопленного в буфере тепла будет не хватать, но такие температуры случаются нечасто и переплачивать за емкость не стоит.

Буферная емкость своими руками

Достаточно высокая стоимость буферных емкостей толкает умельцев к их самостоятельному изготовлению. Ничего хорошего и выгодного из этого не получается:

• внешний вид таких конструкций получается очень непривлекательным;
• высокое давление вынуждает делать стенки бака из стали толщиной 5 мм, сварить которую не так уж и просто;
• верхняя и нижняя крышки должны иметь сферическую форму, иначе их раздует давлением. Изготовление усилителей и ребер жесткости сводит экономию на нет;
• заводские теплоаккумуляторы имеют змеевики и патрубки для подключения солнечных систем, ГВС. Изготовить все это в домашних условиях практически невозможно.

Поэтому, лучше выбрать буферную емкость от производителя, обладающего хорошей репутацией.