Гидроаккумулятор схема подключения для отопления: Схема подключения гидроаккумулятора для отопления

Схема подключения гидроаккумулятора для отопления

Для нормализации давления в системе отопления используется целых ряд устройств. Но важнейшим из них является расширительный бак или гидроаккумулятор. Его конструкция дает возможность в автоматическом режиме стабилизировать показатели давления теплоносителя при изменении температурного режима.

Назначение

Гидроаккумулятор устанавливается только для систем отопления закрытого типа. Они характеризуются высоким давлением воды, которое происходит вследствие ее нагрева. Поэтому при превышении допустимого показателя необходима система компенсации. Для этого и предназначен гидроаккумулятор.

Он представляет собой стальную конструкцию, которая внутри разделена на две камеры. Одна из них предназначена для заполнения водой из системы отопления, а вторая служит воздушным компенсатором. Для установки оптимального показателя давления в воздушной камере в гидроаккумуляторе предусмотрен клапан. С его помощью изменяют степень нагнетания воздуха, тем самым адаптируя устройство под параметры конкретной системы отопления.

Камеры разделяет эластичная мембрана или баллон из резины. При поднятии температуры воды в трубах выше критической происходит скачок давления. Жидкость, расширяясь, начинает давить на стенки разделительной мембраны. Она же, в свою очередь, под действием этой силы увеличивает объем заполнения водяной камеры. Это приводит к нормализации давления внутри всей системы.

Правила подключения, схема

При монтаже гидроаккумулятора следует руководствоваться определенными правилами. Прежде всего – необходимо выбрать участок в тепловой магистрали, где он будет установлен. Специалисты рекомендуют монтировать расширительный бак в обратную трубу с охлажденной водой. Но в то же время он должен быть установлен до насосного оборудования. Общая схема монтажа выглядит следующим образом.

Как видно, в качестве защиты магистрали от перепада давлений жидкости на выходе из отопительного оборудования установлен предохранительный клапан. Он выполняет те же функции, что и гидроаккумулятор, но рассчитан на более высокие скачки давления. Расширительный бак необходим для нормализации работы отопления при небольших перепадах давления.

Перед началом монтажа следует учесть следующие особенности:

• Выбор места установки. Основным требованием к нему является свободный доступ к устройству. В особенности это касается регулировочного клапана воздушной камеры.
• На участке между насосом и расширительным баком не должно стоять другой запорной или регулирующей арматуры. Она может внести существенные изменения в гидравлическом сопротивлении.
• Температура в помещении, где устанавливается гидроаккумулятор, не должна быть ниже 0°С.
• Его поверхность не должна испытывать механические нагрузки или внешние воздействия.
• Срабатывание редуктора давления на выпуск воздуха из камер должно быть установлено согласно параметрам отопительной системы.

Руководствуясь этими правилами можно самостоятельно установить расширительный бак. Но при этом следует соблюдать правила подключения, использовать изделия из качественного материала и рассчитать оптимальный объем бака.

Для расчета необходимо знать общий объем системы отопления, оптимальную и максимальную величину давления в ней, а также коэффициент расширения воды. Формула для вычисления величины гидроаккумулятора мембранного типа:

• е – коэффициент расширения воды – 0,04318;
• С – общий объем системы отопления;
• Pi – начальное давление;
• Pf – максимальное давление.

Рассмотрим пример расчета для отопления с общим объемом 500 л, оптимальным показателем давления в 1,5 бар, а максимальным – 3 бар.

В данном случае оптимально подобрать гидроаккумулятор общим объемом 50 л.

Эта методика позволит правильно выбрать и подключить расширительный бак для системы отопления закрытого типа.

Поделиться с друзьями

Подключение гидроаккумулятора: схемы

Для того чтобы насос не включался каждый раз при открывании крана, в систему устанавливают гидроаккумулятор. В нем содержится некоторый объем воды, достаточный для небольшого расхода. Это позволяет практически избавиться от кратковременных включений насоса. Установка гидроаккумулятора процедура несложная, но потребуется еще некоторое количество устройств — как минимум — реле давления, а еще желательно наличие манометра и воздухоотводчика.

Содержание статьи

Функции, назначение, виды

Место установки — в приямке или в доме

В системе водоснабжения частного дома без гидроаккумулятора насос включается всякий раз как где-то идет расход воды. Эти частые включения приводят к износу оборудования. Причем не только насоса, но и всей системы в целом. Ведь каждый раз происходит скачкообразное повышение давления, а это — гидроудар. Чтобы уменьшить количество включения насоса и сгладить гидроудары используют гидроаккумулятор. Это же устройство называют расширительный или мембранный бак, гидробак.

Назначение

Одну из функций гидроаккумуляторов — сглаживать гидроудары, мы выяснили. Но есть и другие:

Не удивительно, что в большинстве систем частного водоснабжения данное устройство присутствует — плюсов от его использования много.

Виды

Гидроаккумулятор — это бак из листового металла поделенный на две части эластичной мембраной. Мембрана бывает двух видов — диафрагмы и баллона (груши). Диафрагма крепится поперек бака, баллон в виде груши закрепляют на входе вокруг входного патрубка.

По назначению они бывают трех видов:

• для холодной воды;
• для горячей воды;
• для систем отопления.

Гидробаки для отопления выкрашены в красный цвет, баки для водопровода окрашены в синий. Расширительные баки для отопления имеют обычно меньшие размеры и более низкую цену. Это связано с материалом мембраны — для водоснабжения она должна быть нейтральной, ведь вода в трубопроводе питьевая.

Два вида гидроаккумуляторов

По типу расположения гидроаккумуляторы бывают горизонтальные и вертикальные. Вертикальные снабжены ножками, некоторые модели имеют пластины для навешивания на стену. Именно вытянутые вверх модели чаще используют при самостоятельном создании систем водопровода частного дома — они занимают меньше места. Подключение гидроаккумулятора такого типа стандартное — через вывод размером в 1 дюйм.

Горизонтальными моделями обычно комплектуют насосные станции с насосами поверхностного типа. Тогда насос располагают сверху емкости. Получается компактно.

Принцип работы

Радиальные мембраны (в виде тарелки) используются в основном в гироаккумуляторах для систем отопления. Для водоснабжения в основном внутри устанавливают резиновую грушу. Как работает такая система? Пока внутри есть только воздух, давление внутри штатное — то, которое выставлено на заводе (1,5 атм) или которое вы выставили сами. Включается насос, начинает закачивать в бак воду, груша начинает увеличиваться в размерах. Вода постепенно заполняет все больший объем, все больше сжимая воздух, который находится между стенкой бака и мембраной. При достижении некоторого давления (обычно для одноэтажных домов это 2,8 — 3 атм) насос отключается, давление в системе стабилизируется. При открытии крана или другом расходе воды, она поступает из гидроаккумулятора. Течет она до тех пор, пока в баке давление не упадет ниже определенной отметки (обычно около 1,6-1,8 атм). После чего насос включается, цикл повторяется снова.

Принцип работы гироаккумулятора с мембраной в виде груши

Если расход идет большой и постоянный — набираете ванную, например, — насос качает воду транзитом, не закачивая ее в бак. Бак начинает набираться после того, как закрыты все краны.

За включение и отключение насоса при определенном давлении отвечает реле давления воды. В большинстве схем обвязки гидроаккумулятора это устройство присутствует — такая система работает в оптимальном режиме. Подключение гидроаккумулятора рассмотрим чуть ниже, а пока поговорим о самом баке и его параметрах.

Баки большого объема

Внутреннее строение гидроаккумуляторов объемом от 100 литров и выше немного отличается. Отличается груша — она крепится к корпусу и вверху, и внизу. При таком строении появляется возможность бороться с воздухом, который присутствует в воде. Для этого в верхней части имеется выход, в который можно подключить клапан для автоматического сброса воздуха.

Строение гидроаккумулятора большого размера

Как выбрать объем бака

Объем бака выбираете произвольно. Никаких требований или ограничений нет. Чем больше объем бака, тем больший запас воды у вас будет на случай отключения и тем реже будет включаться насос.

При выборе объема стоит помнить, что тот объем, который стоит в паспорте — это размер всей емкости. Воды в ней будет почти вполовину меньше. Второе что надо иметь в виду — это габаритные размеры емкости. Бак на 100 литров это приличная такая бочка — около 850 мм высотой и 450 мм в диаметре. Для нее и обвязки надо будет где-то найти место. Где-то — это в помещении, куда приходит труба от насоса. Там обычно и устанавливают все оборудование.

Объем выбирают исходя из среднего расхода

Если чтобы выбрать объем гидроаккумулятора вам требуются хоть какие-то ориентиры, посчитайте средний расход с каждой точки водоразбора (есть специальные таблицы или можно посмотреть в паспорте к бытовой технике). Все эти данные суммируйте. Получите возможный расход в том случае, если все потребители будут одновременно работать. Потом прикиньте, сколько и каких одновременно устройств может работать, посчитайте сколько в этом случае за минуту уйдет воды. Скорее всего к этому времени вы уже придете к какому-то решению.

Чтобы было немного проще, скажем, что объема гидробака в 25 литров хватает на обеспечение нужд двух человек. Он обеспечит нормальное функционирование совсем небольшой системы: кран, унитаз, мойка и небольшой водонагреватель. При наличии другой бытовой техники емкость надо увеличивать. Хорошая новость в том, что если вы решите, что имеющегося резервуара вам недостаточно, можно всегда установить дополнительный.

Каким должно быть давление в гидроаккумуляторе

В одной части гидроаккумулятора находится сжатый воздух, во вторую закачивается вода. Воздух в баке находится под давлением — заводские настройки — 1,5 атм. Это давление не зависит от объема — и на баке емкостью 24 литра и в 150 литров оно одинаковое. Больше-меньше может быть предельно допустимое максимальное давление, но оно зависит не от объема, а от мембраны и указывается в технических характеристиках.

Конструкция гидроаккумулятора (изображение фланцев)

Предварительная проверка и коррекция давления

Перед подключением гидроаккумулятора в систему желательно давление в нем проверить. От этого показателя зависят настройки реле давления, а при транспортировке и хранении давление могло упасть, так что контроль очень желателен. Контролировать давление в гидробаке можно при помощи манометра, подключенного к специальному входу в верхней части бака (емкость от 100 литров и больше) или установленного в нижней его части как одну из деталей обвязки. Временно, для контроля, можно подключить автомобильный манометр. Погрешность у него обычно невелика и работать им удобно. Если такого нет, можно использовать штатный для водопроводов, но они обычно точностью не отличаются.

Подключить манометр к ниппелю

При необходимости давление в гидроаккумуляторе можно увеличить или уменьшить. Для этого есть ниппель в верхней части бака. Через ниппель подключается автомобильный или велосипедный насос и при необходимости давление увеличивается. Если же его надо стравить, каким-то тонким предметом отгибают клапан ниппеля, выпуская воздух.

Какое давление воздуха должно быть

Так таким же должно быть давление в гидроаккумуляторе? Для нормальной работы бытовой техники необходимо давление 1,4-2,8 атм. Чтобы мембрана бака не рвалась, давление в системе должно быть чуть больше давления бака — на 0,1-0,2 атм. Если в баке давление 1,5 атм, то давление в системе не должно быть ниже чем 1,6 атм. Это значение и выставляют на реле давления воды, которое работает в паре с гидроаккумулятором. Это оптимальные настройки для небольшого одноэтажного дома.

Если дом двухэтажный, придется давление повышать. Есть формула расчета давления в гидробаке:

                                                               Vатм.=(Hmax+6)/10 

Где Hmax — высота наивысшей точки водоразбора. Чаще всего это душ. Измеряете (высчитываете) на какой высоте относительно гидроаккумулятора находится его лейка, подставляете в формулу, получаете давление, которое должно быть в баке.

Подключение гидроаккумулятора к поверхностному насосу

Если в доме установлена джакузи, все сложнее. Придется подбирать опытным путем — меняя настройки реле и наблюдая за работой точек водоразбора и бытовой техники. Но при этом рабочее давление не должно быть больше максимально допустимого для другой бытовой техники и сантехнических приборов (указывается в технических характеристиках).

Как выбрать

Основной рабочий орган гидробака — мембрана. От качества материала зависит срок ее службы. Лучшими на сегодня являются мембраны из пищевой резины (вулканизированные резиновые пластины). Материал корпуса имеет значение только в баках мембранного типа. В тех, в которых установлена «груша» вода контактирует только с резиной и материал корпуса значения не имеет.

Фланец должен быть из толстой оцинкованной стали, но лучше — из нержавейки

Что действительно важно в баках с «грушами» — это фланец. Обычно его делают из оцинкованного металла. В этом случае важна толщина металла. Если это всего 1 мм, примерно через год-полтора эксплуатации в металле фланца появится дырка, бак потеряет герметичность и система перестает работать. Причем гарантия всего год, хоть заявленный срок эксплуатации — 10-15 лет. Фланец прогнивает обычно после окончания гарантийного срока. Заварить его нет никакой возможности — очень тонкий металл. Приходится искать в сервисных центрах новый фланец или покупать новый бак.

Итак, если хотите чтобы гидроаккумулятор служил долго, ищите фланец из толстой оцинковки или тонкий, но из нержавейки.

Подключение гидроаккумулятора к системе

Обычно системе водоснабжения частного дома состоит из:

В данной схеме может еще присутствовать манометр — для оперативного контроля давления, но это устройство не обязательно. Его можно периодически подключать — для проведения тестовых замеров.

С пятивыводным штуцером или без

Если насос поверхностного типа, гидроаккумулятор обычно ставят возле него. В этом случае обратный клапан ставят на всасывающем трубопроводе, а все остальные устройства устанавливаются в одной связке. Соединяются они обычно при помощи пятивыводного штуцера.

Пятивыводной штуцер для обвязки гидроаккумулятора

Он имеет выводы с разными диаметрами, как раз под используемые для обвязки гидроаккумулятора устройства. Поэтому систему чаще всего и собирают на его основе. Но данный элемент совсем необязателен и можно все соединить при помощи обычных фитингов и кусков труб, но это более трудоемкое занятие, к тому же соединений будет больше.

Как подключить гидроаккумулятор к скважине — схема без пятивыводного штуцера

Одним своим дюймовым выводом штуцер накручивается на бак — патрубок расположен внизу. К выходам на 1/4 дюйма подключается реле давления и манометр. К оставшимися свободными дюймовым выводам подключается труба от насоса и разводка к потребителям. Вот и все подключение гидроаккумулятора к насосу. Если собираете схему водоснабжения с поверхностным насосом, использовать можно гибкий шланг в металлической обмотке (с дюймовыми штуцерами) — с ним работать проще.

Наглядная схема подключения насоса и гидроаккумулятора — там где необходимо используйте шланги или трубы

Как обычно, вариантов несколько, выбирать вам.

Подключают гидроаккумулятор к погружному насосу точно так же. Вся разница в том, где установлен насос и куда подавать питание, но к установке гидроаккумулятора это не имеет отношения. Его ставит в том месте, куда заходят трубы от насоса. Подключение — один в один (смотрите схему).

Схема подключения гидроаккумулятор к погружному насосу

Как установить два гидробака на один насос

При эксплуатации системы, иногда владельцы приходят к выводу, что имеющегося объема гидроаккумулятора им недостаточно. В таком случае можно параллельно установить второй (третий, четвертый и т.д.) гидробак любого объема.

Подключение нескольких гидробаков в одну систему

Перенастройку системы делать не надо, реле будет отслеживать давление в том баке, на котором установлено, а жизнеспособность такой системы намного выше. Ведь если повредится первый гидроаккумулятор, второй будет работать. Есть и еще один положительный момент — два бака по 50 литров стоят меньше, чем один на 100. Дело в более сложной технологии производства крупногабаритных емкостей. Так что это еще и экономически выгоднее.

Как подключить второй гидроаккумулятор в систему? На вход первого накрутить тройник, к одному свободному выходу подключить вход от насоса (пятивыводного штуцера), к оставшемуся свободным — вторую емкость. Все. Можно схему тестировать.

назначение, критерии выбора, схема подключения

В домах, где нет газа или централизованного отопления, применяются индивидуальные системы отопления, включающие твердотопливные и электрические котлы или гелиосистемы, работающие на солнечной энергии. Эти системы имеют важный недостаток – неравномерный нагрев теплоносителя из-за принципиальных особенностей функционирования или влияния внешних факторов. Их можно оптимизировать с помощью теплоаккумулятора для отопления, который будет выполнять роль буфера между источником тепла и потребителями.

Содержание

1. Цель теплового аккумулятора
2. Pros and Cons
3. Критерии выбора
4. Расчет объема буферного резервуара котла
5. DIY Методы подключения и диаграммы
6. аккум отопительный котел:
   • избыточное потребление энергии;
   • избыточная тепловая мощность;
   • перегрев воды в котле;
   • периодические колебания температуры отопления из-за неравномерности самого процесса горения и несвоевременной закладки дров, угля;
   • несоответствие между пиками производства и потребления тепловой энергии.

   Некоторые проблемы можно решить установкой пиролизного котла длительного горения, но в последнем случае это не поможет. Особенность работы котла заключается в том, что после загрузки топлива выход тепловой энергии постепенно увеличивается, достигая пиковых значений, а затем также постепенно снижается. Если вовремя не добавить топлива в котел, он останавливается, теплоноситель начинает остывать, а вместе с этим падает и температура в доме. В период пиковой выработки тепла система не в состоянии эффективно распределять всю энергию, так как она оснащена термостатами, поэтому часть тепла теряется. Если котел электрический, гораздо выгоднее накапливать тепло ночью, когда электроэнергия рассчитывается по льготному ночному тарифу, чтобы днем ​​потреблять как можно меньше электроэнергии.

   Накопитель тепла для системы отопления изготавливается из нержавеющей или обычной стали, внутри может быть покрыт защитным лаком. Стены сверху окрашены термостойкой краской, затем покрыты теплоизоляционным материалом и кожзаменителем. Фактически при подключении теплового аккумулятора увеличивается объем теплоносителя в системе отопления, что позволяет компенсировать пиковую мощность котла и одновременно аккумулировать тепло для передачи его теплоносителю. когда мощность выработки тепла котлом падает. Благодаря качественной изоляции вода в теплоаккумуляторе долго остывает. Он остается нагретым в течение нескольких часов и даже дней и закачивается в систему с помощью насоса. Принцип работы теплоаккумулятора основан на разной теплоемкости различных сред, в частности воды и воздуха. Понижение температуры 1 л воды на один градус приводит к повышению температуры воздуха объемом 1 м3 на 4 градуса.

   Если при использовании твердотопливных и электрических котлов установка теплоаккумулятора желательна, но не обязательна, то наличие теплоаккумулятора в гелиосистеме является необходимым условием функционирования, так как получить его невозможно солнечной энергии вечером и ночью, а также осенью и зимой в пасмурные дни использование системы очень ограничено.

   Плюсы и минусы

   Возможна установка теплоаккумулятора в котором доступны функции котла

   Плюсы использования теплоаккумулятора:

   • Сохраняет тепловую энергию на часы и дни.
   • Перегрев котла исключен.
   • Тепловая энергия не тратится впустую, а накапливается, чтобы быть использованной в дальнейшем, за счет этого повышается КПД котла и системы отопления в целом.
   • Позволяет сэкономить деньги.
   • Температура воздуха в помещениях легко поддерживается на оптимальном уровне, исключаются резкие перепады температуры.
   • Нет необходимости в частой дозаправке.
   • В дополнение к твердотопливному котлу можно установить солнечную систему, которая является бесплатным источником тепловой энергии.
   • Некоторые модели тепловых аккумуляторов для отопления могут совмещать функции бойлера.

   Недостатки системы:

   • Длительное отопление — оптимальная установка в домах, предназначенных для постоянного проживания. На загородных дачах, которые посещают зимой по выходным, такой прибор не пригодится.
   • Высокая стоимость — стоят примерно столько же, сколько бойлер, а иногда и больше.
   • Значительные габариты и вес — из-за этого возникают определенные трудности при транспортировке и монтаже. Кроме того, тепловой аккумулятор, предназначенный для отопления, устанавливается в непосредственной близости от котла, там должно располагаться дополнительное оборудование, поэтому часто приходится выделять специальное помещение для установки приборов и особым образом его подготавливать: оборудовать опорную площадку, способную выдержать вес привода. При наполнении бак может весить 3-4 г.
   • Требуется котел большой мощности — покупка накопительного устройства оправдана, если мощность котла не используется полностью, есть хотя бы двойной запас мощности, иначе устройство будет простаивать.

   Аккумулятор тепла можно сделать своими руками из нержавеющей стали и медной трубы

   Изготовив аккумулятор тепла своими руками, вы сможете сэкономить значительную сумму. Самая простая конструкция изготавливается из бочки из нержавейки или даже листа нержавейки толщиной не менее 3 мм. Также понадобится медная трубка диаметром 3 см и длиной 14 м. Он сгибается в спираль и помещается внутрь резервуара. Снизу делают подвод холодной воды, сверху кран для горячей воды, на краны устанавливают запорные краны. Утеплять самодельный тепловой аккумулятор для твердотопливного котла обязательно, иначе он будет малоэффективен. Также необходимо установить датчики давления и температуры.

   Если у вас нет возможности сварить цилиндрическую емкость, можно сделать тепловой аккумулятор для отопления в форме параллелепипеда – емкость такой формы проще сделать своими руками. Углы дополнительно усиливают, снаружи дополняют конструкцию ребрами жесткости – их приваривают на расстоянии 30-35 см друг от друга. Соотношение диаметра и высоты устройства 1:3 (4).

   Критерии выбора

   Выбрать аккумулятор тепла с учетом параметров системы отопления и типа теплоносителя

   Подбирать аккумулятор тепла необходимо в соответствии с точными расчетами с учетом параметров системы отопления дома. Однако помимо расчетных значений учитываются и общие характеристики теплоаккумулирующих устройств.

   • Давление в системе отопления. По этому параметру аккумулятор тепла должен соответствовать системе отопления. В любом случае значение может быть выше, но не ниже. Какое давление сможет выдержать накопитель, зависит от толщины стенок, формы бака и материала изготовления. Аккумуляторы тепла для котлов производительностью более 4 бар имеют выпуклую верхнюю и нижнюю крышки.
   • Объем буферной емкости. Этот параметр считается самым важным и стараются подобрать емкость такого объема, чтобы накопитель мог аккумулировать все лишнее тепло. Но при этом излишне громоздкий прибор не нужен.
   • Внешние габариты и вес. Придется решать вопросы транспортировки и размещения оборудования, поэтому необходимо все тщательно просчитать: пройдет ли бак через дверной проем, выдержат ли перекрытия при полном заполнении бака вода.
   • Оснащение дополнительными теплообменниками. Они позволяют дополнительно оптимизировать работу системы. Модели подбираются по сложности всей системы.
   • Возможность установки дополнительных устройств. Вместе с аккумуляторным буфером устанавливаются дополнительные нагревательные элементы, датчики и терморегуляторы. Если все элементы системы подобраны правильно, расход топлива можно сократить вдвое.

   Резервуары изготовлены из углеродистой или нержавеющей стали. Последние дороже и служат дольше, а первые должны иметь антикоррозийное покрытие. Вам необходимо убедиться в его качестве.

   Расчет объема буферной емкости котла

   Согласно расчетам, тепловой аккумулятор должен отбирать в котел всю энергию от одной загрузки топлива.

   Объем буферной емкости обычно рассчитывается таким образом, чтобы при сгорании одной загрузки топлива тепловой аккумулятор сохранял все тепло, вырабатываемое котлом. Самостоятельно можно произвести лишь приблизительные расчеты, не учитывающие потери тепла от радиаторов отопления и влияние температуры воздуха в помещении. Основная формула расчета объема теплоаккумулятора:

   Вт = k × m × s × Δt где

   • Вт — избыточное количество тепла;
   • m — масса жидкости;
   • из — теплоемкость теплоносителя;
   • Δt – количество градусов, на которое нужно нагреть теплоноситель;
   • к — КПД котла.

   Отсюда нужно вычислить массу теплоносителя: m = W/(k×s×Δt).

   Как Вт определяется как разница между значениями энергии, вырабатываемой котлом и затраченной на обогрев дома; также необходимо уточнить их и время прогорания топливной заправки. Если в паспорте устройства указана мощность котла, необходимо рассчитать расход тепловой энергии на отопление. Время выгорания топлива определяется опытным путем. Допустим, это 3 часа, но для обогрева дома требуется 10 кВт/ч. Значит, за 3 часа будет израсходовано: 10×3 = 30 кВт.

   Производство тепла котлом 22 кВт/ч составляет: 22 × 3 = 66 кВт.

   По результатам расчета избыток тепла составит: Вт = 66 — 30 = 36 кВт. Переводим в ватты, получаем 36000 ватт.

   По формуле m = W/(k×s×Δt) определяем искомое значение массы воды. КПД указывается в паспорте в процентах. Это значение необходимо преобразовать в десятичное число путем деления на 100. Например, 80/100 = 0,8 . .. Теплоемкость воды 4,19 кДж/кг × °С или 1,164 Вт × ч/кг × °С или 1,16 кВт/м³ × °С .

   Δt определяют путем измерения температуры подающего и обратного трубопровода, вычитая из большего значения меньшее. Например: Δt = 88 — 58 = 30 °С. Таким образом, м = 36000/(0,8×1,164×30) = 1 288,7 кг.

   Для хранения всей избыточной энергии, вырабатываемой котлом, потребуется емкость объемом не менее 1288,7 м3. Подойдет тепловой аккумулятор Jaspi GTV Teknik 1500 HP. При более скромных значениях расчета можно ограничиться баком, например, 750 литров.

   Способы и схемы подключения своими руками

   Теплоаккумулятор с пустым баком устанавливается, если давление в системе низкое

   Сложность и особенности подключения зависят от типа теплоаккумулятора. Поэтому следует разобраться, что они из себя представляют.

   • Самая простая конструкция — это пустой бак внутри. Котел и потребители подключены напрямую. Использование оптимально, если во всех контурах используется один и тот же теплоноситель, давление в системе не превышает допустимых значений накопительного бака и температура теплоносителя, подаваемого из котла, не превышает допустимых значений для контур отопления. Если первые два требования не выполняются, при подключении к системе необходимо использовать дополнительные внешние теплообменники. В последнем случае следует устанавливать смесительные узлы с трехходовыми клапанами.
   • Буферный бак с внутренним теплообменником — один или несколько. Теплообменник представляет собой спиральную трубку из меди или нержавеющей стали. В таком носителе теплоноситель смешанный. Змеевик, расположенный в нижней части, нагревает теплоноситель, горячая вода устремляется вверх как менее плотная. Вверху находится еще один змеевик, который забирает энергию и направляет ее в контуры отопления. Устройство такого типа оптимально при использовании разных видов теплоносителей, при высоком давлении и температуре теплоносителя, подключении нескольких теплогенераторов.
   • Бак с проточной схемой для горячего водоснабжения. Теплообменник в основном расположен в верхней части бака. Он должен быть изготовлен из металла, соответствующего требованиям пищевой воды. Цепи подключаются напрямую. Такая система предпочтительнее с равномерным потоком горячей воды.
   • Тепловой аккумулятор с внутренним бойлером. В накопительном баке хранится нагретая вода для бытовых нужд. Этот тип теплоаккумулятора легко интегрируется в открытые и закрытые системы отопления, оборудованные твердотопливными, электрическими котлами и солнечными коллекторами. Буферные баки такого типа особенно актуальны при использовании электрокотлов, когда теплоноситель нагревается ночью, а вода расходуется днем. Бойлера на 150 литров хватает на суточное потребление воды среднестатистической семьей.

   Теплоаккумулятор проточный С бойлером С теплообменником

   Выходных патрубков теплоаккумулятора, предназначенного для системы отопления, несколько, и они расположены вдоль бака вертикально, так как по высоте имеется температурный градиент. Это сделано для того, чтобы можно было подключать контуры с разными требованиями к температуре теплоносителя, чтобы снизить нагрузку на терморегуляторы. В результате тепловая энергия используется максимально эффективно.

   Более точный контроль температуры возможен в системах с 3-ходовыми клапанами

   Другие типы систем:

   1. Простейшая схема обвязки, ограничивающая возможности регулировки. Горячая вода поднимается вверх и забирается из верхней точки, после остывания опускается вниз и снова поступает в котел. Применяется при совпадении давления и температуры в теплогенераторе и отопительных контурах. Температура регулируется только за счет увеличения/уменьшения расхода теплоносителя.
   2. Система содержит смесительные узлы, байпасы, поэтому возможно более точное регулирование температуры теплоносителя. Эффективность оборудования достигается за счет установки, например, трехходовых клапанов.
   3. В систему включен дополнительный бак, чтобы небольшое количество горячей воды было доступно сразу после запуска котла. Потребителю не приходится ждать полного прогрева системы, но запас воды не большой, и система нагревается медленнее, чем классическая.
   4. Внутри буферной емкости находится один змеевик, по которому проходит тепловая энергия от источника, а уже от змеевика нагревается теплоноситель в накопителе тепла. В системе такого типа используются различные теплоносители. Можно выбрать те, которые нельзя смешивать из-за несовместимости химических характеристик. Через змеевик можно подавать отопление или горячее водоснабжение, либо по этому кругу будет циркулировать теплоноситель от источника.
   5. В системе установлен дополнительный внешний теплообменник. Она позволяет поддерживать нужную температуру в аккумуляторе.
   6. Система с проточным контуром горячей воды. Оптимально, если горячая вода используется равномерно. В противном случае рекомендуется приобрести накопитель энергии со встроенным бойлером.
   7. Система с одним змеевиком и подключением к альтернативному источнику энергии, например, солнечному коллектору. Он называется двухвалентным. Подключение осуществляется таким образом, что коллектор играет ведущую роль в нагреве системы, а котел подключается при недостатке тепловой энергии.
   8. Мультивалентная система, в которой основное отопление осуществляется низкотемпературными источниками, такими как солнечный коллектор и геотермальный тепловой насос. Они подключаются в нижней части теплоаккумулятора. В качестве вспомогательного источника тепловой энергии используется высокотемпературный котел.

   При наличии различных контуров отопления и источников тепловой энергии образуется сложная разветвленная система с множеством дополнительных регулирующих устройств, датчиков, групп безопасности. Его проектирование рекомендуется доверить профессионалам, так как потребуются высокоточные расчеты.

   Обвязка аккумулятора тепла

   Контейнер должен быть хорошо изолирован. Если речь идет о серийно выпускаемом теплоаккумуляторе, необходимо оценить толщину и качество внешней изоляции. Чем качественнее и толще теплоизолятор, тем дольше сохранится тепло. Благодаря особой структуре теплоизолятора аккумулятор тепла работает как термос. Толщина теплоизоляции в качественных моделях составляет около 10 см. Он покрывает корпус, окрашенный термостойкой краской. Поверх теплоизоляции находится слой кожзаменителя. Утепление осуществляется своими силами таким же образом. Сначала емкость окрашивается краской, устойчивой к высоким температурам, затем утепляется базальтовой ватой толщиной не менее 150 мм, а сверху покрывается фольгой.

   Аккумуляторы тепла — журнал HPAC

   Всякий раз, когда гидравлическая система разделена на несколько зон, стоит предусмотреть буферный резервуар между источником тепла и системой распределения. Это особенно верно, когда источником тепла является односкоростное устройство «вкл/выкл», а не модулирующее устройство.

   Одним из примеров является 4-тонный геотермальный тепловой насос, питающий несколько панельных радиаторов с индивидуальным управлением. Каждый радиатор представляет собой то, что я бы назвал «микрозоной». Мощность такой зоны составляет, вероятно, менее 10 %, а может быть, даже менее 5 % тепловой мощности источника тепла. Если вы подключите несколько таких зон напрямую к источнику тепла, даже если он может модулировать, скажем, 20% от номинальной мощности, вы, скорее всего, столкнетесь с короткими циклами. То же самое справедливо и для теплового насоса воздух-вода.

   Размер буферного резервуара

   Размер буферного резервуара зависит от двух параметров, которые выбирает проектировщик:

   1. Каково минимальное время работы источника тепла, которое позволяет избежать определения конструктора «короткий цикл»?
   2. И каково допустимое изменение температуры буферной емкости в течение минимального времени рабочего цикла?
      Как только эти два решения приняты, математика проста. Минимальный размер бака можно определить по формуле 1.

   Формула 1:

   где:
   V = требуемый объем буферного резервуара (галлоны)
   t = желаемая продолжительность «цикла» источника тепла (минуты)
   Qheat source = тепловая мощность источника тепла (БТЕ/ч)
   qload = скорость отбора тепла из бака (может быть равна нулю) (БТЕ/ч)
   ∆T = повышение температуры бака с момента включения источника тепла до момента его выключения (F)

   Вот пример. Предположим, что проектировщик хочет, чтобы водяной тепловой насос с номинальной производительностью 48 000 БТЕ/ч работал с минимальным рабочим циклом 10 минут, подавая тепло на радиатор полотенцесушителя, выделяя тепло со скоростью 2 000 БТЕ/ч.

   Тепловой насос реагирует на температуру буферного резервуара. Он включается, когда температура буферного резервуара падает до 100F, и выключается, когда резервуар достигает 120F. Каков необходимый объем буферной емкости для этого?

   Просто подставьте числа в формулу и возьмите калькулятор:

   Буферные резервуары большего размера могут обеспечить более длительные циклы включения источника тепла. Они также могут обеспечить более узкое изменение температуры в течение определенного рабочего цикла. Компромисс между продолжительностью рабочего цикла и колебаниями температуры резервуара легко оценить с помощью формулы 1. Очевидно, что большие буферные резервуары стоят дороже, занимают больше места и обычно имеют более высокие потери тепла в режиме ожидания.

   Выполнение соединений

   Существует несколько способов подключения буферных резервуаров. Их называют «четырехтрубными», «трехтрубными» и «двухтрубными» конфигурациями. На рис. 1 (ниже) показаны все три.

   Рис. 1. Буферный резервуар с двумя, тремя и четырьмя трубами.

   Четырехтрубная схема является «классической» схемой трубопроводов для буферных резервуаров в гидравлических системах. Источник тепла добавляет тепло с одной стороны, а нагрузка отводит тепло с другой стороны. Такая конфигурация трубопроводов обеспечивает превосходное гидравлическое разделение между циркуляционным насосом источника тепла и циркуляционным насосом(ами) нагрузки.

   Еще несколько лет назад я предполагал, что это единственная конфигурация трубопровода для буферного резервуара в гидравлической системе. Тем не менее, дополнительные исследования того, как баки-аккумуляторы подключаются к трубопроводам в европейских системах с использованием пеллетных котлов, стали для меня открытием. Читайте дальше, и вы увидите, чему я научился.

   Одним из ограничений четырехтрубной конфигурации является то, что все тепло от источника тепла должно пройти через бак на пути к нагрузке. Это не проблема, если поддерживается температура буферного резервуара. Однако такая компоновка определенно замедляет передачу тепла от источника тепла к нагрузке, если бак значительно остынет.

   Если вы устанавливаете буферный бак с четырьмя трубами, обязательно установите обратный клапан на стороне источника тепла системы для предотвращения обратного термосифонирования из нагретого бака обратно через контур теплового насоса, когда тепловой насос выключен. Если допустить обратное термосифонирование, оно может отводить значительное количество тепла из резервуара в течение нескольких часов, когда тепловой насос выключен.

   Двухтрубная конфигурация, с которой я столкнулся на некоторых европейских схемах трубопроводов, размещает нагрузку между буферным резервуаром и источником тепла. Это позволяет передавать тепло непосредственно от источника тепла к нагрузке, когда они оба работают одновременно. Это очень желательно при восстановлении здания из аварийного состояния.

   Если расход нагрузки ниже, чем расход через источник тепла, разница между этими расходами проходит через буферный бак.

   Одно из ограничений двухтрубной конфигурации заключается в том, что в трубопроводе источника тепла необходимо установить клапан перепада давления, шаровой клапан с электроприводом или другое устройство, создающее сопротивление открытию в прямом направлении от 1 до 1,5 фунта на кв. нагрузка от прохождения через источник тепла, когда он выключен.

   Также необходимо расположить тройники, соединяющие подающий и обратный трубопроводы с нагрузкой, как можно ближе к резервуару, чтобы обеспечить хорошее гидравлическое разделение.

   Вот еще один урок, полученный в отношении двухтрубных буферных резервуаров: их следует использовать только при включении и выключении источника тепла в зависимости от температуры буферного резервуара.

   Если расход источника тепла и расход нагрузки примерно одинаковы, через бак будет проходить очень небольшой поток. Это может привести к отключению источника тепла из-за удовлетворения обогрева помещения без добавления большого количества тепла в бак. В этом случае бак не «включен» в потоки энергии.

   Однако, когда источник тепла управляется непосредственно по температуре резервуара, он будет продолжать работать даже после того, как термостат обогрева помещения будет удовлетворен, накапливая тепло, которое немедленно готово для перехода к следующей запрашивающей зоне.

   Встреча посередине

   Что получится, если «усреднить» четырехконтурный буфер с двухконтурным буфером? Ответ: Трехтрубный буфер.

   Эта конфигурация стала моей предпочтительной компоновкой, когда источником тепла является тепловой насос. Он обеспечивает возможность прямой подачи на стороне подачи, а также направляет обратный поток через нижнюю часть бака, тем самым обеспечивая задействование тепловой массы бака.

   Не ожидайте значительной температурной стратификации в буферном резервуаре, подключенном к водяному тепловому насосу. Причина в относительно высокой производительности теплового насоса. Для большинства тепловых насосов рекомендуемая скорость потока составляет 3 галлона в минуту на тонну (12 000 БТЕ/ч) мощности. С водой в качестве рабочей жидкости, что приводит к дельта-T всего около 8F.

   Типичный 4-тонный тепловой насос, работающий в таких условиях, перекачивает 80-галлонный буфер менее чем за семь минут. Эти скорости потока, особенно при вертикальной подаче в резервуар, создадут сильное внутреннее перемешивание. По возможности устанавливайте трубопровод в резервуар таким образом, чтобы нагретая вода от источника тепла поступала в резервуар горизонтально, а не вертикально.

   Стоит отметить, что я не всегда ценил преимущества трехтрубного буферного резервуара, и эта идея пришла мне от коллеги, профессора инженерного дела, несколько лет назад.

   Мы с ним работали над улучшением производительности системы, работающей на пеллетном котле. Мы случайно наткнулись на упущение одной из конструктивных деталей, о которых я упоминал выше (например, установка дифференциального клапана для предотвращения возврата потока от нагрузки через котел, когда он был выключен).

   Мы также оба понимали некоторые ограничения конфигурации буферного резервуара с четырьмя трубами (например, время, необходимое для нагрева большого резервуара до того, как температура воды, подаваемой в нагрузку, достигнет необходимого уровня). Мой коллега предположил, что стоит подумать о компромиссе между двумя конфигурациями.

   Соединяем части вместе

   На рис. 2 (ниже) показан простой шаблон: тепловой насос типа «воздух-вода», трехтрубный резервуар и высокозональное распределение.

   Рис. 2. Тепловой насос типа «воздух-вода» с трехтрубным буферным резервуаром и высокозональной системой распределения.

   Тепловой насос обеспечивает комбинацию низкотемп. панельные радиаторы и контуры лучистого пола. Радиатор панели и напольные контуры рассчитаны на работу при одинаковой температуре подаваемой воды. Это устраняет необходимость в смесительных клапанах. Всегда предпочтительнее, когда это возможно, более простое и менее дорогое.

   Это один из самых важных уроков, которые я усвоил за 40 лет работы в этой отрасли.