Потреба в модифікації опалювальної системи в приватному будинку змушує власників до пошуку різних ідей, додаткового обладнання, які б допомогли заощадити як паливо, так і кошти при рівномірному розподілі тепла і підвищенні віддачі від батарей. Особливо часто проблеми з нерівномірним розподілом тепла з’являються в будинках, які обігрівають твердопаливними приладами. Поговоримо, що таке буферна ємність для твердопаливного котла і для чого вона потрібна.
Твердопаливні пристрої відрізняються високою інерційністю, тому неможливо миттєво остудити воду і процес перетворення палива. Якщо ж закрити подає кран, гарячий теплоносій може почати розширюватися і пошкодити трубопровід.
Тому, щоб вирішити проблему з нерівномірністю обігріву доводиться використовувати додаткову буферну ємність або теплоаккумулятор, що забезпечує постійний розподіл теплової енергії по будинку без різких перепадів температури. У будинках, в яких встановлюється котел з буферною ємністю істотно знижується рівень тепловтрат.
Призначення буферної ємності
Буферна ємність виконує функцію накопичення виробленої енергії з її подальшим використанням для обігріву будівлі і функціонування гарячого водопостачання. Використовуватися вона може з будь-яким видом нагрівального елементу. Однак найбільш часто застосовується в системах з твердопаливним котлом.
При роботі твердопаливного нагрівача потужність набирається поступово. При пікової тепловіддачі палива спостерігається максимальна температура теплоносія. Після чого теплова енергія починає поступово знижуватися.
Таким чином, нормальна температура теплоносія буде спостерігатися тільки в момент пікового горіння дров або вугілля. Однак, такі показники надлишкові для нормального функціонування опалювальної системи, і частина енергії витрачається даремно. Тому, витрачається більше палива, а також потрібно набагато частіше топити котел.
Таким чином, буферна ємність вирішує дві мети:
- Вона накопичує тепло вчасно його генерування котлом.
- Після чого буферна ємність поступово віддає нагрітий теплоносій в систему опалення поки котел не діє або працює не на повну потужність.
Зверніть увагу! Саме за рахунок використання такого принципу досягається рівномірність обігріву приміщення.
Крім твердопаливних котлів, ємність може застосовуватися і для електричних і газових з тією ж метою.
Переваги і недоліки використання котлів з буферною ємністю
До основних плюсів застосування котлів з буферною ємністю можна віднести:
- Через особливості роботи твердопаливних котлів максимальна ефективність роботи досягається тільки в короткий період часу. Тому, установка акумулюючої ємності, що віддає теплоносій в автоматичному режимі істотно підвищує коефіцієнт корисної дії обладнання.
- За рахунок монтажу теплоаккумулятора досягається велика ступінь автоматизму. Потрібно рідше завантажувати нагрівальний елемент паливом, а також можливо автоматизувати процес управління різними частинами опалювальної системи.
- За рахунок використання буферної ємності твердопаливний котел не так схильний до перегріву.
- Температура теплоносія в одиницю часу стає більш рівномірною, система працює більш плавно. Крім того, можливо диференційно розподілити тепло по наявним кімнатах.
- При необхідності можна продовжити модифікацію опалювальної системи, наприклад, додавши нове джерело теплової енергії, що працює нарівні зі старим.
- Існує ряд теплоаккумуляторов, які дозволяють вирішити проблему ГВС.
Недоліки системи:
- Опалення, до якої підключена буферна ємність відрізняється високим часом до настання обігріву. Тому використання теплоаккумуляторов буде невиправданим в будинках, в яких не живуть постійно. При цьому не вийде забезпечити швидкий обігрів.
- Теплоаккумулятори відрізняються великими габаритами і масою. Тому, потрібно виділити їм надійно укріплене місце поруч з котлом. І не завжди це можливо. Тому можуть виникати деякі труднощі з установкою та доставкою приладу.
- Такі ємності відрізняються вкрай високою ціною. Однак, рентабельність у цих приладів також висока.
- Буферна ємність може розкрити максимальний потенціал тільки якщо потужність нагрівального елементу перевищує необхідну кількість тепла більш ніж на 100%. Інакше, покупка теплоаккумулятора безглузда.
Принцип дії буферної ємності в системі опалення
Функціонування пристрою базується на збільшенні місткості рідини, що передає теплову енергію (води або антифризу). Після монтажу такого бака можна зберігати теплим додатковий обсяг рідини. Це істотно підвищує показники інертності опалювальної системи.
Зверніть увагу! Під час нагрівання теплоносія будь-яким з видів опалювальних елементів всередині теплоаккумулятора накопичується тепла рідина певної температури. І з часом вона розподіляється між радіаторами і батареями. Причому, рух рідини здійснюється навіть якщо нагрівальний прилад відключений.
Якщо розглядати принцип дії більш детально, то між нагрівальним елементом і ємністю монтується насос, який дозволяє рівномірно розподілити теплову енергію по всіх приміщеннях. Охолоджена вода рухається з нижньої половини бака в теплообмінник котла, де вона швидко прогрівається.
Потім, вона потрапляє у верхню частину резервуара, звідки надходить в опалювальну систему. Рух обумовлюється її поступовим витісненням через роботу насоса.
Після виключення опалювального елемента триває подача теплоносія. Цей процес проходить до закінчення теплої води в буфері. Тривалість роботи буде залежати від обсягу резервуара, температурних показників і кількості нагрівальних приладів.
Основні види буферних ємностей для котлів
Існує кілька основних видів буферних резервуарів:
- Найбільш проста ємність являє собою бак з металу, покритого утеплювачем. Найчастіше як матеріал, що утеплює використовують ППУ. Залежно від ступеня теплоізоляції ємності різниться тривалість збереження тепла.
- Тепловий акумулятор з ГВП. Якщо з’являється потреба в постійному гарячому водопостачанні, всередині резервуара встановлюють спеціальний змійовик. Він може встановлюватися в різних частинах. Зазвичай вода надходить знизу, і при проходженні через всі відділи теплообмінника нагрівається. Тому, буферний резервуар починає грати роль проточного нагрівача. А сам змійовик виконує роль бар’єру для постійно надходить води.
- Альтернативний варіант попереднього виду- якщо -змеевік застосовується для передачі і теплоносія від сонячних колекторів до ємності, і назад. При цьому змійовик потрібно щоб не допустити змішування теплоносія в сонячних колекторах.
- Пристрій з підключеним трубчастим електронагрівачем. В такому випадку ємність може використовуватися в якості заміни електричного котла. Усередині ємності можна встановити до 7 ТЕН. Це дозволить повноцінно обігрівати будинок, а при відсутності інших джерел енергії резервуар не допустить охолодження теплоносія в разі відсутності власника.
Основні схеми обв’язки буферних ємностей з котлами
Крім всіх основних приладів, які використовуються в класичній системі підключення потрібно додатковий циркуляційний насос. При цьому формується практично завершена двоконтурна система.
Зверніть увагу! При цьому в радіатори надходить теплоносій тільки з резервуара.
Ця схема функціонує наступним чином:
- Генератор тепла постійно працює на максимальну потужність, володіючи високим коефіцієнтом корисної дії.
- До досягнення пікових температур теплоносій рухається по малому контуру, між котлом і резервуаром. При це бак накопичує енергію, практично не віддаючи її в батареї.
- Теплоносій опалювальної системи гріється за рахунок обміну тепла в буфері, який здатний підтримувати постійні температурні параметри тривалий час.
- Після прогорання закладеного палива опалювальна система буде працювати тільки за рахунок накопиченої енергії в резервуарі. Це дає можливість не проводити часті розпалювання.
Крім того, існує кілька основних способів підключити буферну ємність для твердопаливного котла:
- Найпростіше – котел через систему труб послідовно з’єднаний з ємністю і радіаторами. При цьому всі показники тиску і температури залишаються на одному рівні. Зберігається єдиний тип носія тепла. Крім того, встановлюються крани на зворотному трубопроводі для можливості контролю.
- Якщо додати до попередньої схеми байпас, збільшиться ефективність і раціональність роботи системи. За рахунок установки крана перед радіатором, можливо в разі аварії проводити екстрений ремонт і відключати постачання.
Відгуки користувачів
Євген, 38 років: «Ми купили буферну ємність для вугільного котла недавно. Проживаємо у великому будинку. І використання ємності врятувало від необхідності постійно розтоплювати котел.»
Владислав, 41 рік: «За рекомендаціями друзів ми вирішили придбати в дачний будинок котел з буферною ємністю, і це було нашим вірним рішенням. Будинок швидко протоплюється, особливо це відчутно в люті морози».
Буферна ємність на кілька десятків літрів дозволяє істотно підвищити ефективність роботи опалювальної системи в приватному будинку. Головним правилом підбору є достатня потужність котла і можливість встановити її в наявної котельні.