Особенности обвязки твердотопливного котла с теплоаккумулятором

Узнайте о важных особенностях обвязки твердотопливного котла с теплоаккумулятором! В статье «Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором: особенности» вы найдете полезные советы и рекомендации для правильного подключения и оптимального использования системы. Максимизируйте эффективность работы вашего отопления и обеспечьте надежную работу котла вместе с теплоаккумулятором!

Содержание

Твердотопливные котлы – особенности эксплуатации

Что представляет собой теплоаккумулятор

В чем его предназначение

Как выбрать оптимальный теплоаккумулятор

Особенности эксплуатации твердотопливного котла с буферной емкостью

Особенности обвязки твердотопливного котла с теплоаккумулятором

Как рассчитать объем буферной емкости

Схема обвязки с гидроразделителем

Преимущества подключения буферной емкости к твердотопливному котлу

Коротко о главном

Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором – это выгодное совместное сотрудничество двух взаимодополняющих устройств. Однако, прежде чем приступать к монтажу системы отопления, необходимо ознакомиться с этими приборами: понять принцип их работы и почему их используют в тандеме.

Схематичное изображение обвязки твердотопливного котла и буферной емкости

Твердотопливные котлы – особенности эксплуатации

Отопительное оборудование на твердом топливе отличается тем от котлов другой направленности, что в качестве топлива используются дрова, уголь, брикеты или пеллеты.
Процесс горения в твердотопливных котлах имеет некоторые особенности:

• В отличие от других видов топлива, твердое нельзя быстро затушить, поэтому риск того, что теплоноситель перегреется при сохранении тепла в камере сгорания, весьма велик.
• Частое закипание воды приводит к повышению давления нагревательного котла. При резком понижении температуры возможна разгерметизация. Поэтому, прежде чем приступать к монтажу контура, нужно приобрести устройства для сброса давления.
• Инерционность нагрева твердотопливного котла не дает возможность регулировать процесс горения. Работа термостата связана с работой запорной задвижки, которая в нужный момент уменьшает подачу кислорода в камеру горения. Однако пламя на протяжении некоторого времени не становится меньше. В результате температура воды повышается еще на несколько градусов, прежде чем придет в норму.

Принцип работы твердотопливного котла

• Если после прохождения контура теплоноситель возвращается чересчур охлажденным, ниже 50 оС, возникает угроза оседания конденсата на металлических стенках устройства, что приводит к образованию ржавчины. Продолжительная эксплуатация в таком режиме становится причиной быстрого износа теплообменника и других важных частей отопительного прибора.

Важно! Конденсат, смешиваясь с сажей, образует субстанцию, которая при затвердевании на внутренних стенках котла практически не поддается удалению.

Что представляет собой теплоаккумулятор

Твердотопливный котел – это прекрасное средство для обогрева помещений, но в процессе его использования можно заметить некоторые неудобства. Например, для поддержания температуры воздуха в помещении в одинаковых значениях нужно постоянно контролировать процесс горения, что неудобно в ночное время.

Твердотопливный котел

На ночь в котел можно загрузить уголь, но в первые часы будет заметен перегрев теплоносителя и подъем температуры воздуха в помещении. А утром можно обнаружить, что температура стала ниже нормы.
Для решения проблемы поддержания оптимальных значений температуры в ночное время и в период отсутствия владельцев дома было придумано совместное эксплуатирование твердотопливного котла с теплоаккумулятором.
Теплоаккумулятор представлен в виде габаритной емкости с разогретым теплоносителем. Основное направление работы – система отопления. Существуют модели с ТЭНовыми нагревателями, направленными на подогрев теплоносителя в период покоя твердотопливного котла.
Конструкция буферной емкости имеет следующую комплектацию:

• Корпус. Внутренняя часть выполняется из листового металла. Стальные обшивки покрываются защитным слоем краски. Рубашка из нержавейки не требует дополнительной обработки.

Описание устройства в разрезе

• Для внешней обшивки может быть применен листовой металл или полимерный лист. Металлический корпус покрывают краской.
• В свободное пространство между внешней и внутренней обшивкой помещена теплоизоляция. В качестве наполнителя используют минеральные или базальтовые маты.
• Для подвода или вывода теплоносителя в корпус устройства вмонтированы патрубки.
• Некоторые из моделей снабжены змеевиками, внутри которых движется вода, используемая в кранах ГВС. Жидкость, пройдя путь по всему контуру, выходит горячей и пригодной для использования. Нагрев производится за счет аккумулируемой тепловой энергии в буферной емкости.
• На корпусе размещены приборы контроля – манометр и термометр. Они позволяют следить за работой теплоаккумулятора и при необходимости изменять параметры нагрева.

Важно! Существенным недостатком приобретения буферной емкости является высокая стоимость устройства.

Система отопления с теплоаккумулятором

В чем его предназначение

Тепловой аккумулирующий бак используется в нескольких направлениях. В зависимости от модификации устройства, функционал может быть расширен. Основное предназначение стандартных моделей:

• Аккумуляция тепловой энергии. При остановке работы котла и остывании теплоносителя до заданных параметров температуры производится подача и замена жидкости в отопительном контуре. В зависимости от объема отопительного устройства время обслуживания системы отопления в период покоя твердотопливного котла может отличаться.
• Обвязка твердотопливного котла с буферной емкостью поможет регулировать перепады температур, являющиеся естественным процессом при эксплуатации такого котла. Стабилизация температурных показателей избавит от образования конденсата на внутренних стенках оборудования.

Оборудование со змеевиками:

• Встроенный внутрь резервуара змеевик вмещает в себя движущуюся жидкость, необходимую для получения горячей воды.

Змеевик внутри оборудования

• Частично может быть использован для принятия душа или ванны. Тогда будут необходимы объемная емкость и более мощный твердотопливный котел, способный обеспечить быстрое восстановление температуры теплоносителя.

Встроенный ТЭНовый нагреватель:

• Выполняет роль заменяющего отопительного прибора. При правильно выполненной обвязке и установке вспомогательного контролирующего оборудования возможна эксплуатация в качестве вторичного котла отопления. Что особенно актуально в утренние часы, когда замечается снижение температуры теплоносителя и воздуха в помещении.
• Частичный подогрев электрическим ТЭНом сокращает расход твердого топлива.

Как выбрать оптимальный теплоаккумулятор

Некоторые модели оснащаются встроенными змеевиками или ТЭНовыми нагревателями. Змеевики необходимы, если в доме планируется создавать контур автономного горячего водоснабжения. Однако стоит сразу предостеречь, что аккумулирующая емкость не рассчитана на выполнение двух функций одновременно.

Буферная емкость и сферы ее использования

Если бак работает на отопление, кран горячей воды запускать не желательно, потому как часть тепловой энергии необходимой для обогрева помещений будет забираться. Такой способ подойдет для реализации незначительных нужд, например мытья посуды или умывания.
ТЭНовый нагреватель, встроенный в верхнюю часть емкости, необходим для поддержания температуры теплового носителя в оптимальном состоянии. Преимущество нагревателя на ТЭНах в том, что теплоаккумулирующая емкость, являясь электрической, в случае аварийной поломки твердотопливного котла способна поддерживать обогрев помещений еще некоторое время.
Важно! Работающий ТЭН приводит к расходу дорогостоящего ресурса – электроэнергии.
При выборе устройства нужно обратить внимание на рабочее давление. Следует знать, что основная часть твердотопливных котлов рассчитана на работу с давлением 3 бара. Значит, во избежание конфликта, емкость подбирается примерно тех же параметров или чуть больше.
В видео рассказано о правилах подбора теплоаккумулятора для котла отопления

Особенности эксплуатации твердотопливного котла с буферной емкостью

Для оптимальной работы системы отопления, которая осуществляется за счет сгорания дров или угля, необходимо подключение теплоаккумулятора к твердотопливному котлу. Он предназначен для аккумуляции лишней тепловой энергии, оставшейся после нагрева теплового носителя до рабочей температуры.
Твердотопливный котел, работающий без теплового аккумулятора, требует особого подхода в работе. Например, чтобы уменьшить нагрев теплоносителя, перегревающегося при привычном горении твердого топлива, необходимо прикрывать заслонку для уменьшения тяги. Однако если в топочную будет попадать недостаточно воздуха, то в процессе горения не избежать выброса в атмосферу избыточного количества угарного газа.
Внимание! В европейских странах существует законопроект по этому поводу, который гласит, что эксплуатация твердотопливных котлов без установки вспомогательной буферной емкости запрещена.

Совместная эксплуатация котла и буферной емкости

Явным преимуществом системы, где работает твердотопливный котел с теплоаккумулятором, является то, что при прогорании топлива с максимально открытой заслонкой и оптимальной подачей кислорода тепловая энергия образуется в увеличенных объемах. Благодаря буферной емкости, это тепло не вылетает в атмосферу, а копится в емкости. Как только закладка прогорает, система отопления начинает использовать накопленную энергию из теплоаккумулятора.
Насколько долгим будет остывание теплоносителя в системе, определяется степенью нагрева и объемом установленной буферной емкости. Если производить расчет, то для дома площадью 150 м2 необходимо монтировать буферное устройство объемом от 1 м3.
В ролике коротко о необходимости установки теплоаккумулятора и его принципе работы

Особенности обвязки твердотопливного котла с теплоаккумулятором

Наиболее популярна схема подключения теплоаккумулятора к твердотопливному котлу та, где в основную добавляется два трехходовых клапана. Выбирая такой способ обвязки, нужно уяснить несколько моментов:

• Трехходовой клапан. Его основной задачей является контроль за изменениями температуры теплоносителя и при охлаждении добавлять необходимое количество для возврата показателей к рабочим.
• Твердотопливный котел. Для эксплуатации системы отопления с буферной емкостью необходима установка твердотопливного котла высокой мощности для прогрева жидкости большого объема.
• Теплоаккумулятор. Объем емкости подбирается из расчета общей площади участвующих в прогреве помещений и способности сохранения тепла всего здания в целом.

Пример обвязки твердотопливного котла и буферной емкости

Для понимания принципа работы такой системы следует разобрать пример: для загородного дома площадью 200 м2 было приобретено отопительное оборудование мощностью 20 кВт с расчетом на обогрев всего помещения. Однако аккумулирующая емкость, объем которой составил порядка 2500 литров, в расчет взята не была. Из этого следует, что тепловой энергии хватит только на обслуживание контура отопительной системы без буферной емкости.
По сути, нагрев теплоносителя до нужных параметров может быть осуществлен и 20-ти киловаттным котлом, но в таком случае процесс затянется на долгие часы, расходуя лишнее топливо. Если же выбрать устройство, мощность которого составит 60 кВт, для нагрева будет затрачено меньше времени.

Как рассчитать объем буферной емкости

Лучшим решением для определения объема теплоаккумулятора будет обращение к специалисту, но расчеты можно выполнить и самостоятельно. Выявив параметры аккумулирующего устройства, можно понять, какой мощности отопительное устройство подбирать для системы отопления, где установить накопительную емкость и какой размер котельной будет достаточным, чтобы разместить в ней все приборы.
В ролике рассказано, как провести необходимые расчеты для определения нужного объема емкости

Высчитать необходимый объем можно с использованием одного из следующих методов:

• Расчет для получения приблизительных данных проводится исходя из стандартных значений, полученных специалистами в результате многолетней практики.
• Более точные цифры получают, проводя расчеты по формуле.

Специалисты утверждают, что в большинстве случаев, чтобы определить объем будущей емкости, достаточно знать, что каждый кВт мощности отопительного оборудования способен прогреть объем теплоносителя в резервуаре, равный 25-30 литрам.
Внимание! Недостаточный объем накопительного бака приведет к понижению КПД отопительного устройства. Слишком большие размеры станут причиной недостаточного прогрева теплоносителя в аккумулирующем баке и системе целом.

Большие объемы буферной емкости по отношению к мощности котла ведут к понижению теплоотдачи

Расчет можно выполнить по формуле: Q = mc (T2-T1)

• Q — накопленное тепло;
• m — количество воды в литрах;
• c — удельная теплоемкость, равная 4200 Дж/(кг·К) ;
• Т2 и Т1 — температура воды на входе и выходе из накопительного бака.

Схема обвязки с гидроразделителем

Сложные системы, включающие в свою разводку несколько контуров для обслуживания двух котлов или котла с буферной емкостью, а может и с теплыми полами, используют гидравлический разделитель. Устройство представлено в виде цилиндрической емкости и предназначена для отделения горячего теплоносителя от холодного.

Котел и гидравлический разделитель

На примере это выглядит следующим образом:

1. Из твердотопливного котла теплоноситель устремляется по трубам, пока не достигнет гидроразделителя.
2. Через верхний патрубок он поступает в верхнюю часть устройства и отправляется дальше на распределительный коллектор.
3. На гребенке, поступая в разные патрубки, распределяется по имеющимся контурам.
4. Теплоноситель, пройдя кольцо системы отопления, возвращается назад к гидравлическому распределителю, поступая в него через нижний патрубок.
5. Оттуда вода подается на котел для повторного прогрева.

Схема с гидроразделителем применима в системах отопления закрытого типа с принудительной циркуляцией.

Преимущества подключения буферной емкости к твердотопливному котлу

Даже несмотря на имеющиеся разногласия по поводу рациональности использования буферной емкости с вмонтированным внутрь устройства змеевиком, данный вариант можно считать наиболее приемлемым. Во-первых, экономится значительная часть пространства на установку бойлера для обслуживания системы ГВС. Во-вторых, не потребуется приобретать дополнительный материал на монтаж еще одного узла. А это в свою очередь, хоть и небольшая, но все же экономия.
В видео о том, как проводится обвязка твердотопливного котла и теплоаккумулятора

Важно! В период эксплуатации бойлер периодически необходимо запускать с установкой максимальных значений температуры, чтобы избавится от бактерий на внутренних стенках устройства. В теплоаккумуляторе с установленным змеевиком такая проблема отсутствует.
По окончании отопительного сезона емкость со змеевиком может быть использована исключительно для нужд горячего водоснабжения.

Коротко о главном

Твердотопливный котел и буферная емкость – это весьма выгодный тандем, покрывающий ряд недостатков в работе первого устройства. Для совместной эксплуатации этих двух приборов используются различные схемы подключения – со вспомогательными приборами контроля и распределения и без них. Выбор той или иной схемы обвязки твердотопливного котла и теплоаккумулятора определяется в зависимости от индивидуальных предпочтений и возможностей владельца дома.

Прибегали ли вы к совместной установке твердотопливного котла с теплоаккумулятором? По каким параметрам выбирали второй агрегат и какую схему обвязки использовали? Какие преимущества и недостатки одновременного использования этих оборудований можете назвать?

Какие бывают двухконтурные котлы?

Двухконтурные котлы — это котлы, которые имеют два отдельных контура для обогрева воды. Они могут использоваться для обогрева зданий и воды в системах отопления. Двухконтурные котлы могут быть различных типов, включая:

• Паровые котлы
• Газовые котлы
• Электрические котлы
• Твердотопливные котлы

Выбор зависит от потребностей в отоплении и доступности энергоносителей. Лучше обратиться к специалисту, чтобы выбрать подходящий тип котла для вашего здания.