Виды буферных емкостей для котлов — преимущества и схемы обвязки

Потребность в модификации отопительной системы в частном доме вынуждает владельцев к поиску различных идей, дополнительного оборудования, которые бы помогли сэкономить как топливо, так и средства при равномерном распределении тепла и повышении отдачи от батарей. Особенно часто проблемы с неравномерным распределением тепла появляются в домах, которые обогревают твердотопливными приборами.

Такие устройства отличаются высокой инерционностью, поэтому невозможно мгновенно остудить воду и процесс преобразования топлива. Если же закрыть подающий кран, горячий теплоноситель может начать расширяться и повредить трубопровод.

Поэтому, чтобы решить проблему с неравномерностью обогрева приходится использовать дополнительную буферную емкость или теплоаккумулятор, обеспечивающий постоянное распределение тепловой энергии по дому без резких перепадов температуры. В домах, в которых устанавливается котел с буферной емкостью существенно снижается уровень теплопотерь.

Предназначение буферной емкости

Буферная емкость исполняет функцию накопления выработанной энергии с её дальнейшим использованием для обогрева здания и функционирования горячего водоснабжения. Использоваться она может с любым видом нагревательного элемента. Однако наиболее часто применяется в системах с твердотопливным котлом.

При работе твердотопливного нагревателя мощность набирается постепенно. При пиковой теплоотдаче топлива наблюдается максимальная температура теплоносителя. После чего тепловая энергия начинает постепенно снижаться.

Таким образом, нормальная температура теплоносителя будет наблюдаться только в момент пикового горения дров или угля. Однако, такие показатели избыточны для нормального функционирования отопительной системы, и часть энергии растрачивается впустую. Поэтому, расходуется больше топлива, а также требуется намного чаще топить котел.

Таким образом, буферная емкость решает две цели:

1. Она накапливает тепло вовремя его генерирования котлом.
2. После чего буферная емкость постепенно отдает нагретый теплоноситель в систему отопления пока котел бездействует или работает не на полную мощность.

Кроме твердотопливных котлов, емкость может применяться и для электрических и газовых с той же целью.

Преимущества и недостатки использования котлов с буферной емкостью

К основным плюсам применения котлов с буферной емкостью можно отнести:

1. Из-за особенностей работы твердотопливных котлов максимальная эффективность работы достигается только в краткий период времени. Поэтому, установка аккумулирующей емкости, отдающей теплоноситель в автоматическом режиме существенно повышает коэффициент полезного действия оборудования.
2. За счет монтажа теплоаккумулятора достигается большая степень автоматизма. Требуется реже загружать нагревательный элемент топливом, а также возможно автоматизировать процесс управления различными частями отопительной системы.
3. За счет использования буферной емкости твердотопливный котел не так подвержен перегревам.
4. Температура теплоносителя в единицу времени становится более равномерной, система работает более плавно. Кроме того, возможно дифференциально распределить тепло по имеющимся комнатам.
5. При необходимости можно продолжить модификацию отопительной системы, например, добавив новый источник тепловой энергии, работающий наравне со старым.
6. Существует ряд теплоаккумуляторов, которые позволяют решить проблему ГВС.

Недостатки системы:

1. Отопительная система, к которой подключена буферная емкость отличается высоким временем до наступления обогрева. Поэтому использование теплоаккумуляторов будет неоправданным в домах, в которых не живут постоянно. При этом не выйдет обеспечить быстрый обогрев.
2. Теплоаккумуляторы отличаются большими габаритами и массой. Поэтому, требуется выделить им надежно укрепленное место рядом с котлом. И не всегда это возможно. Поэтому могут возникать некоторые сложности с установкой и доставкой прибора.
3. Такие емкости отличаются крайне высокой ценой. Однако, рентабельность у этих приборов также высока.
4. Буферная емкость может раскрыть максимальный потенциал только если мощность нагревательного элемента превышает необходимое количество тепла более чем на100%. Иначе, покупка теплоаккумулятора бессмысленна.

Принцип действия буферной емкости в системе отопления

Функционирование устройства основано на увеличении вместимости жидкости, передающей тепловую энергию (воды или антифриза). После монтажа такого бака можно сохранять теплым дополнительный объем жидкости. Это существенно повышает показатели инертности отопительной системы.

Если рассматривать принцип действия более подробно, то между нагревательным элементом и емкостью монтируется насос, который позволяет равномерно распределить тепловую энергию по всем помещениям. Охлажденная вода движется из нижней половины бака в теплообменник котла, где она быстро прогревается.

Затем, она попадает в верхнюю часть резервуара, откуда поступает в отопительную систему. Движение обуславливается её постепенным вытеснением из-за работы насоса.

После выключения отопительного элемента продолжается подача теплоносителя. Этот процесс проходит до окончания теплой воды в буфере. Длительность работы будет зависеть от объема резервуара, температурных показателей и количества нагревательных приборов.

Основные виды буферных емкостей для котлов

Существует несколько основных видов буферных резервуаров:

1. Наиболее простая емкость представляет собой бак из металла, покрытого утеплителем. Чаще всего как утепляющий материал используют ППУ. В зависимости от степени теплоизоляции емкости различается продолжительность сохранения тепла.
2. Тепловой аккумулятор сГВС. Если появляется потребность в постоянном горячем водоснабжении, внутри резервуара устанавливают специальный змеевик. Он может устанавливаться в разных частях. Обычно вода поступает снизу, и при прохождении через все отделы теплообменника нагревается. Поэтому, буферный резервуар начинает играть роль проточного нагревателя. А сам змеевик выполняет роль барьера для постоянно поступающей воды.
3. Альтернативный вариант предыдущего вида— если -змеевик применяется для передачи и теплоносителя от солнечных коллекторов к емкости, и обратно. При этом змеевик требуется чтобы не допустить смешивания теплоносителя в солнечных коллекторах.
4. Устройство с подключенным трубчатым электронагревателем. В таком случае емкость может использоваться в качестве замены электрического котла. Внутри емкости можно установить до 7 ТЭН. Это позволит полноценно обогревать здание, а при отсутствии других источников энергии резервуар не допустит остывания теплоносителя в случае отсутствия владельца.

Основные схемы обвязки буферных емкостей с котлами

Кроме всех основных приборов, которые используются в классической системе подключения потребуется дополнительный циркуляционный насос. При этом формируется практически завершенная двухконтурная система.

Эта схема функционирует следующим образом:

1. Генератор тепла постоянно работает на максимальную мощность, обладая высоким коэффициентом полезного действия.
2. До достижения пиковых температур теплоноситель движется по малому контуру, между котлом и резервуаром. При это бак накапливает энергию, практически не отдавая её в батареи.
3. Теплоноситель отопительной системы греется за счет обмена тепла в буфере, который способен поддерживать постоянные температурные параметры длительное время.
4. После прогорания заложенного топлива отопительная система будет работать только за счет накопленной энергии в резервуаре. Это дает возможность не проводить частые растопки.

Кроме того, существует несколько основных способов подключить буферную емкость для твердотопливного котла:

1. Простейший чертеж— котел через систему труб последовательно соединен с емкостью и радиаторами. При этом все показатели давления и температуры остаются на одном уровне. Сохраняется единый тип носителя тепла. Кроме того, устанавливаются краны на обратном трубопроводе для возможности контроля.
2. Если добавить к предыдущей схеме байпас, увеличится эффективность и рациональность работы системы. За счет установки крана перед радиатором, возможно в случае аварии проводить экстренный ремонт и отключать снабжение.

Отзывы пользователей о котлах с буферной емкостью

Евгений, 38 лет: «Мы купили буферную емкость для угольного котла недавно. Проживаем в большом доме. И использование емкости спасло от необходимости постоянно растапливать котел.»

Владислав, 41 год: «По рекомендациям друзей мы решили приобрести в дачный дом котел с буферной емкостью, и это было нашим верным решением. Дом быстро протапливается, особенно это ощутимо в лютые морозы».

Буферная емкость на несколько десятков литров позволяет существенно повысить эффективность работы отопительной системы в частном доме. Главным правилом подбора является достаточная мощность котла и возможность установить её в имеющейся котельной.