Пристрої зазвичай використовуються в автономних схемах, де котли працюють на твердому паливі або електроенергії; інколи їх впроваджують у системи з універсальними (комбінованими) котлоагрегатами, що використовують ті ж енергоносії. У матеріалі публікації ми розповімо про призначення обладнання, принципи його конструкції та порядок підключення.
Призначення теплоакумулятора
Основне призначення теплоакумулятора – накопичення теплоти, виробленої котельним обладнанням певного типу й у визначеному режимі. Зазвичай пристрій застосовується в тандемі з твердопаливними та електричними котлами.
Робота стандартних твердопаливних котлів характеризується пікоподібним режимом виділення тепла – основна його частина виробляється на піку горіння паливної закладки. Часто ця кількість тепла буває надлишковою та не може повністю бути використана споживачами – радіаторами, бойлерами гарячого водопостачання, контурами теплої підлоги тощо. Виникає ситуація можливого перегрівання обладнання, а витрата палива стає нераціональною.
Після інтеграції до схеми теплоакумулятора надлишки тепла зберігаються в ньому та поступово витрачаються на потреби опалення й ГВП. Це дозволяє знизити витрату палива – середня економія може досягати 30–35%, а також зменшується частота обслуговування котла – ручного завантаження палива.
У разі використання в системі опалення електричного котла теплоакумулятор також виконує функцію накопичувача тепла, але принцип економії інший. За дво- або тризонним тарифом оплати електроенергії у нічний час вартість значно нижча, ніж удень. Тому налаштовується такий алгоритм роботи котла: вночі агрегат працює з підвищеним навантаженням, забезпечуючи поточні потреби і водночас накопичуючи тепло в теплоакумуляторі для його використання вдень.
Крім основної функції – накопичення тепла, теплоакумулятори можуть виконувати ще низку важливих завдань:
-
Служити пристроєм для підключення споживачів тепла різного типу;
-
Виконувати функцію гідравлічного роздільника (гідрострілки);
-
Працювати в режимі бойлера непрямого нагріву для виготовлення гарячої води, особливо під час простою опалювального комплексу в міжсезоння;
-
Виконувати роль розподільчих колекторів.
Конструкція теплоакумулятора опалення
Підбір об’єму теплоакумулятора здійснюється з розрахунку 40–50 літрів на 1 кВт потужності котла, причому мінімальна місткість має становити не менше 200–300 літрів – за меншого об’єму сенс накопичення тепла втрачається.
За конструкцією теплоакумулятори бувають таких типів:
-
Прості ємності (прямокутні або циліндричні);
-
Вироби з одним змійовиком;
-
Ємності з кількома змійовиками;
-
Обладнання з внутрішнім баком для виробництва гарячої води для ГВП.
Теплоакумулятори виготовляють у заводських умовах, але їх можна зробити й самостійно за наявності відповідних навичок і обладнання. Матеріал корпусу – звичайна (вуглецева) або високолегована (нержавіюча) сталь. У разі використання звичайної сталі внутрішню поверхню покривають емаллю або шаром склокераміки, а для зниження корозійного зносу встановлюють магнієвий або титановий анод. Якщо передбачений теплообмінник, змійовик зазвичай виготовляється з міді або нержавіючої сталі.
Важливою умовою ефективності теплоакумулятора є якісна теплова ізоляція – без неї втрати тепла через стінки майже повністю нівелюють ефект накопичення. Багато моделей оснащують знімними електричними ТЕНами. Усе обладнання є напільним через значну масу.
Підключення теплоакумулятора
У простішій конструкції (без змійовика) до однієї пари різьб підключається котел: подача зверху, зворотний трубопровід знизу; до іншої пари – теплові споживачі. Рекомендується підключати бойлер непрямого нагріву до верхньої частини бака, радіаторну систему – до середньої зони, низькотемпературних споживачів (теплі підлоги) – до нижнього сектора. У такому випадку теплоакумулятор частково виконує функції гідрострілки та розподільчого колектора, але ефективність накопичення знижується.
За наявності внутрішнього змійовика до нього підключають котел, а до різьбових виходів ємності – споживачів тепла. Це забезпечує повне гідравлічне розділення і максимальний ефект накопичення та збереження тепла. Якщо змійовиків декілька, до них можна підключати додаткові джерела тепла: теплові насоси, сонячні колектори, резервні котли.
Незалежно від схеми підключення контури котла та споживачів обладнуються циркуляційними насосами. За повного гідравлічного розділення (теплоакумулятор зі змійовиком) контур споживачів має власний розширювальний бак і групу безпеки; підживлення підключається у контури котла та споживачів – зазвичай безпосередньо до теплоакумулятора. Важливо, що такі системи працюють лише у закритих схемах водяного опалення з примусовою циркуляцією.
Використання теплоакумулятора – це технічно грамотне та економічно вигідне рішення. Включення його до системи дозволяє знизити споживання палива й платежі при експлуатації твердопаливних та електричних котлів, а також реалізує додаткові функції, що підвищують якість роботи опалювальних ГВС ХВС комплексів.