Теплоакумулятори для опалення

Стандартний тепловий акумулятор є вертикальним резервуаром у формі циліндра, виготовлений з листової чорної або нержавіючої сталі підвищеної міцності. На внутрішні поверхні таких ємностей наносяться шари спеціального лаку, що захищає їх від агресивного впливу гарячого теплоносія, слабких соляних розчинів і концентрованих кислот. У свою чергу, на їх зовнішні поверхні наносяться порошкові фарби, стійкі до високих теплових навантажень. Об'єми теплозберігаючих баків можуть змінюватись від сотні до декількох тисяч літрів. Очевидно, великі моделі теплоакумуляторів з великими габаритами не можуть бути розміщені в домашніх котельнях, а тому призначені для промислового застосування. Але навіть для побутових цілей не рекомендується купувати баки об'ємом менше 150 л.

Для більш ефективного збереження тепла подібні резервуари покривають зовнішньою теплоізоляцією, яка є знімною, і має товщину близько 10 см. Вона виготовляється з вторинно-спіненого пінополіуретану, матеріалу, що має складну структуру складених волокон і внутрішнє покриття з полівінілхлориду. Завдяки такій конфігурації забезпечується підвищений рівень водонепроникності, збільшується зносостійкість, а грязьові частинки не скупчуються між волокнами. А для захисту даного ізоляційного шару використовуються чохли з якісного шкірозамінника. При цьому зовнішня теплова ізоляція не завжди входить у комплект з теплоакумулятором, тому іноді її доводиться купувати окремо, а потім самостійно монтувати на резервуар. Втім, підбирати та надягати її на будь-який бак зовсім не складно.

Принцип роботи теплоакумуляторів настільки ж простий, як і їхня будова. Після установки до верхньої частини подібної ємності приєднується підводна труба від будь-якого котла або іншого нагрівача, по якій в бак подається гаряча вода. При цьому підключають резервуар до котла та комунікаційної розведення системи обігріву за допомогою різьбових отворів, розташованих на корпусі пристрою. Поступово остигаючи, теплоносій спускається вниз - до місця розташування циркуляційного насоса, за допомогою якого рідина подається з бака назад у магістраль, якою вона повертається в теплогенератор для нового підігріву. За рахунок цього буферна ємність перешкоджає перегріву теплоносія в моменти коли котел працює на повній потужності, а також забезпечує максимальну тепловіддачу навіть при економному витраті енергоносіїв.

Необхідність установки теплоакумулятора заснована на тому, що будь-який котел працює не постійно, тобто - час від часу включаючись і вимикаючись, залежно від температури його гріючого елемента або вихідного теплоносія. Таким чином, у моменти, коли робота нагрівача припиняється, рідина, що виходить з нього, потрапляє в резервуар, а в систему потрапляє гаряча вода з теплоакумулятора. Завдяки цьому, навіть після відключення котла, наприклад, до наступної закладки палива, в мережі ще продовжує циркулювати нагрітий теплоносій. Відповідно, радіатори ще деякий час можуть залишатись гарячими, а з кранів може йти тепла вода. Така схема роботи дає можливість значно знизити навантаження на систему обігріву, продовжуючи термін її служби.

Ну а класифікація теплоакумуляторів проста і ділить їх лише на 2 види:

• Теплоакумулятори без внутрішніх теплообмінників - також називаються пустотілими, що точно описує їхню будову без вбудованих змійовиків або бойлерів. Даний вид буферних ємностей є найпростішим і найдешевшим. Пустотілий тепловий акумулятор приєднуються до одного або кількох джерел енергії за допомогою центральних комунікацій мережі обігріву. А з нього рідина подається до різних точок споживання через патрубки розміром 1? дюйма. При цьому більшість сучасних теплоакумуляторів без теплообмінників можуть бути додатково укомплектовані гріючими елементами, що працюють за рахунок електроенергії. Перелічені характеристики дозволяють таким резервуарам якісно обслуговувати житлові будинки різних розмірів;
• Теплоакумулятори з внутрішніми теплообмінниками – також називаються теплоакумуляторами із змійовиками, яких може бути один або два. Даний вид буферних ємностей є прогресивнішим варіантом такого обладнання з досить широким спектром застосування. Так, у тепловому акумуляторі з двома змійовиками нижній використовується для догрівання ємності від іншого джерела тепла, а верхній – як для догрівання, так і для приготування гарячої води, що використовується в побуті. У другому випадку йдеться про підключення верхнього змійовика до водопроводу, завдяки чому вода, що циркулює через резервуар, нагрівається від гарячої води, що знаходиться в ньому. Тобто використовується принцип проточного нагрівача. Звичайно, теплоакумулятори з теплообмінниками коштують дорожче за свої простіші аналоги.

З урахуванням конструктивної простоти буферних ємностей, неважко здогадатися, що основним параметром для підбору будь-якого подібного бака є його обсяг, що залежить від:

• Потужності теплогенератора, що має;
• Середнє теплове навантаження на систему обігріву будівлі;
• Приблизна тривалість роботи без допомоги теплогенератора.

Перед розглядом методики безпосереднього розрахунку об'єму теплоакумулятора всі перелічені критерії необхідно вивчити докладніше. Насамперед, слід зазначити, що місткість будь-якого подібного резервуара визначається з урахуванням саме середнього теплового навантаження на систему обігріву протягом холодного періоду року. Брати з цією метою максимальну потужність годі було, оскільки це потягне у себе значне збільшення розмірів бака, отже – і його вартості. Хоча цілком закономірно, що для забезпечення теплом великих площ необхідні місткі резервуари, основна проблема їхнього залучення полягає в тому, що надмірно великий теплоакумулятор просто не використовуватиметься раціонально. Не кажучи вже про те, що для його розміщення знадобиться багато вільного місця, а монтаж теж виявиться досить дорогим.

Також важливо знати, що нормальна робота системи опалення або гарячого водопостачання з буферною ємністю не виявиться можливою, якщо джерело тепла, що використовується, має мінімальний запас потужності. В цьому випадку котел або інший теплогенератор не зможе виробити достатню кількість енергії для її подальшого збереження в резервуарі, оскільки йому доведеться одночасно обігрівати будинок та постачати теплоносієм резервуар. Це означає, що працюючий у парі з баком нагрівач повинен мати принаймні дворазовий запас потужності. Якщо такий теплогенератор є, можна приступати до підбору відповідної накопичувальної ємності. Існують кілька способів розрахунку її обсягу, згідно з самим спрощеним з яких на кожен 1 кВт теплової потужності котла повинні припадати 25 л об'єму теплоакумулятора.

Зрозуміло, прості розрахунки є занадто неточними, тому вдаватися до них не рекомендується. Найкраще довірити цю роботу фахівцям або хоча б скористатися спеціальною формулою. Так, алгоритм розрахунку місткості теплового акумулятора можна розглянути на прикладі приватного будинку площею 200 м2, що обігрівається твердопаливним котлом, що простоює 8 годин на день. Також приймається, що рідина, що подається в резервуар, має температуру 90 °С, а в процесі роботи системи опалення вона остигає до 40 °С. Для обігріву площі 200 м2 в холодну пору року потрібна потужність в 20 кВт, а її середнє споживання складе близько 10 кВт/год. Відповідно, теплоакумулятор повинен накопичити 10 кВт/год · 8 год = 80 кВт енергії.

Подальший розрахунок обсягу теплоакумулятора для котла виконується за допомогою формули теплоємності води:

m = Q / 1,163 · Δt де:

• Q – розрахункова кількість теплової енергії, яку необхідно нагромадити, Вт;
•  m - маса води в резервуарі, кг;
• Δt – різниця між початковою та кінцевою температурами теплоносія в ємності, що дорівнює 90 °С – 40 °С = 50 °С;
• 1,163 Вт/кг °С чи 4,187 кДж/ кг °З – питома теплоємність води.

Для нашого прикладу розрахунок маси води в теплоакумуляторі виявиться таким:

m = 80000 / 1,163 · 50 = 1375 кг або 1,4 м³

Результати показують, що у будинку площею 200 м2 потрібно ставити відносно велику буферну ємність. Але вся справа в тому, що для розрахунку були прийняті вихідні дані для будівлі без ефективного зовнішнього утеплення, втрати втрати в якому досить великі. Якщо будинок добре утеплений, середня витрата необхідної для його обігріву теплової енергії буде меншою, ніж 10 кВт/год. Відповідно, як показує практика, для ефективного обігріву таких будівель все тією ж площею 200 м2 вистачає резервуара об'ємом 1 м3. Саме тому щоб максимально грамотно розрахувати об'єм теплоакумулятора, потрібно використовувати точні вихідні дані, які можуть визначити в кожному конкретному випадку тільки фахівці. Що ж до інших критеріїв підбору буферних ємностей, всі вони настільки важливі, і стосуються, переважно, їх додаткового внутрішнього оснащення.

Мова йде, перш за все – про вбудовані змійовики. Такий пристрій може догрівати рідину безпосередньо в теплоакумуляторі, а також нагрівати воду для господарських потреб. У другому випадку воно, безперечно, виявиться корисним, якщо інших засобів підігріву в будівлі немає. Але якщо витрата гарячої води в домогосподарстві велика, змійовик не зможе замінити повноцінний нагрівач. Крім того, подібне використання теплоносія, що надходить у накопичувальний бак, буде віднімати частину його енергії, одночасно зменшуючи час автономної роботи системи опалення. У свою чергу застосування теплоакумуляторів з двома змійовиками актуальне, якщо в будівлі є геліосистема або тепловий насос, що підключається до другого з них. В цьому випадку ємність накопичуватиме додаткове тепло від сонячних променів, яке дозволить більше заощадити на обігріві.

Варто також відзначити, що функцію приготування технічної гарячої води здатні виконувати теплоакумулятори з бойлерами, які є окремим видом подібного обладнання, а догрівати рідину можуть навіть прості баки пустотілі, оснащені додатковими електронагрівачами. Залежно від моделі, енергозберігаючі резервуари можуть комплектуватися одним або декількома подібними фланцевими ТЕНами, які просто розміщуються у призначених для цього отворах у корпусі та підключаються до електромережі. Таким чином, навіть найпростіший накопичувальний бак можна легко модернізувати, зробивши його більш функціональним. Та й останній критерій, про який не можна забувати при виборі теплового акумулятора – це його робочий тиск. Воно обов'язково має бути не менше, ніж робочий тиск котла, що використовується.

Буферні ємності для систем опалення та гарячого водопостачання відносяться до пристроїв, у яких майже немає мінусів, проте численні переваги теплоакумуляторів такі:

• Створення запасу підігрітої рідини;
• Ефективне збереження енергії теплоносія;
• Окупність протягом відносно невеликого періоду в 2-5 років;
• Передача тепла в системи обігріву в моменти, коли воно найбільше потрібно;
• У разі твердопаливних котлів – зменшення витрати енергоносіїв;
• Оптимальне використання теплової енергії без її втрат та надвиробництва;
• Розширений функціонал енергозберігаючих резервуарів із теплообмінниками;
• У випадку з баками зі змійовиками – додаткове приготування та гарячої води;
• Допустимість оснащення деяких моделей теплобаків додатковими ТЕНами;
• Зниження витрат на опалення та гаряче водопостачання без шкоди для комфорту;
• У випадку чавунних батарей – захист від розтріскування через стрибок температури.

У свою чергу, недоліки теплоакумуляторів такі:

• Необхідність в окремому приміщенні для розміщення будь-якої подібної ємності;
• Вища ціна резервуарів з теплообмінниками, порівняно з пустотілими;
• Окреме придбання зовнішнього теплоізолюючого шару для деяких моделей;

Купити теплоакумулятори для опалення у Києві, з різними комплектаціями та обсягами, у будь-який зручний час можна в онлайн-магазині Modernsys.com.ua. У нашому каталозі представлені всі існуючі види даних резервуарів вітчизняного та європейського виробництва, а також винятково високої якості. Продумана система інтерактивних фільтрів дозволяє всього за кілька секунд знайти серед них оптимальну модель за обсягом, висотою, комплектацією, наявністю або відсутністю зовнішньої ізоляції, а також країні виробництва. При цьому всі буферні ємності можуть бути доставлені в різні регіони нашої країни обраними логістичними компаніями. Теплоакумулятори для опалення, ціна яких залежить від їх габаритів, обладнання та бренду – це можливість знизити витрати на обігрів та підвищити комфорт перебування у власному будинку.