Теплоаккумулятор для котлов отопления: особенности выбора и схемы монтажа

На территории России отопительный сезон длится в среднем 200 суток. Потребление горячей воды происходит круглогодично. В частных домовладениях распространены камины, но только в качестве декоративных атрибутов, отопить ими большие площади невозможно. Для создания комфортного проживания в частном доме домовладельцы устанавливают отопительные котлы на твердом или газообразном топливе и монтируют системы отопления. В борьбе за экономию средств многие владельцы к котлу подключают теплоаккумулятор (ТА), иногда выполняя его монтаж своими руками.

Теплоаккумулятор для котлов в системе отопления дома

Назначение

Как и любой аккумулятор, тепловой вариант устройства используется для сбора и хранения теплоносителя определенной температуры и его передачи в систему по мере необходимости. Связанный с водяным контуром помещения агрегат поддерживает заданный температурный режим при отключении источника тепла.

Теплоаккумулятор для котлов отопления выполняет несколько функций:

• поддерживает заданную температуру обогревающего контура, обычно это около 65°C;
• предохраняет отопительные приборы от перегрева, собирая излишки тепла;
• бак аккумулятора может связывать несколько источников, работающих на разных видах топлива или энергии;
• снижает расход топлива почти на треть, одновременно повышая КПД топливной установки;
• является водонагревателем для системы горячего водоснабжения;
• конструкция устройства позволяет отбор теплоносителя различной температуры.

На схеме ниже показаны твердотопливный и газовый котел в обвязке с теплоаккумулятором, последовательность перекачки холодной воды (синий цвет) и горячей (красный цвет).

Упрощенная схема системы отопления с двумя котлами

Устройство

Главной деталью аккумулятора тепла является нержавеющий бак цилиндрической формы, наполненный жидкостью с высоким коэффициентом теплоотдачи.

Устройство теплоаккумулятора в разрезе

Обвязка бака теплоизолирующим материалом и установка верхней рубашки позволяет увеличить время остывания теплового аккумулятора. Больше всего резервуар для сохранения тепла напоминает термос. Внутри цилиндрической емкости располагают от одного до трех теплообменников. Количество змеевиков зависит от потребностей и возможностей потребителя. Мастеровитые домовладельцы, не боящиеся сложностей, могут своими руками смонтировать необходимое количество теплообменников.

Разогретая вода от газовых или твердотопливных котлов поступает в полость аккумулирующего бака сверху, остывшая жидкость оседает вниз и вновь перекачивается в котел для разогрева.

Рациональное расположение змеевиков в ТА:

• верхняя часть бака подключается к горячему водоснабжению, температура которого может достигать 80-85°C;
• к средней части (60-65°C) подсоединяют отопительные приборы;
• нижний отсек, имеющий температуру около 35-40°C, присоединяют к теплым полам.

Виды агрегатов

Функционально бойлеры делят на два основных вида:

• системы, обслуживающие только отопительные приборы;
• для подключения отопления и соединения с водяным контуром ГВС.

Если схема использования напорного резервуара подразумевает подключение только радиаторов отопления, то в качестве теплоносителя может использоваться антифриз. Такой теплоноситель особенно актуален для небольших производств, станки которых не терпят сильного охлаждения.

Схема, связанная с водяным контуром горячего водоснабжения, в обязательном виде напитывается водой. Это делается во избежание смешивания жидкостей при аварийных ситуациях. Источники, работающие на твердом топливе, чаще всего используют воду в качестве теплоносителя. Схема с водяным накопителем тепла легче воплощается своими руками.

По принципу теплоотдачи накопительные резервуары делят еще на два типа: динамические или статические.  

Статические теплоаккумуляторы подразумевают прямой нагрев жидкости внутри емкости. Это осуществляется тэнами, подключенными к электрической сети или альтернативным источникам энергии.

Динамические агрегаты работают в связке с котлами на твердом топливе или газе. В этом случае жидкость нагревается в котле и поступает в бойлер. А змеевик, связанный с водяным контуром водоснабжения или радиаторами, нагревается от жидкости, поданной из отопительного котла.

Стандартная схема подключения теплоаккумулятора с использованием устройства LADDOMAT 21 в качестве смесительного узла

Синий цвет – ХВС, красный – ГВС.

Выбор

Основные требования, предъявляемые к теплоаккумулятору, – это его емкость и комплектация.

Объем резервуара должен соответствовать возможностям теплогенерирующего источника по поддержанию оптимальной температуры жидкости. Средний объем нагреваемого теплоносителя ≈ 25 литров на 1 кВт мощности твердотопливного котла. Максимальное превышение емкости, при сохранении водяным контуром оптимальной температуры, составляет не более 80% от номинального значения.

Рассчитав емкость бака, потребную для беспроблемного функционирования системы отопления и водоснабжения, можно приобрести агрегат в специализированных магазинах или изготовить своими руками.

Комплектация накопительного теплового устройства зависит от возможностей и потребностей домовладельца. Если имеется член семьи, большую часть времени проводящий в доме и управляющийся в котельной, можно обойтись меньшим количеством электроники и датчиков. В других случаях лучше по максимуму автоматизировать процессы теплопередачи во избежание аварии системы.

Основные механизмы и аппараты для комплектации теплоаккумулятора и управления водяным контуром:

• расширительные баки;
• манометр;
• тепловые датчики;
• вентили ручные и управляемые;
• циркуляционные насосы;
• регуляторы температурного режима;
• предохранительный клапан;
• дренажный вентиль.

Торосферические крышки теплоаккумулятора

Схемы монтажа

При установке аккумуляторов тепла может использоваться несколько схем:

• схема с прямым подключением, когда температура жидкости при всех режимах удовлетворяет потребителя;
• схема с узлом смешения, когда требуется регулирование температурного режима;
• обвязка теплоаккумулятора со встроенным змеевиком для горячего водоснабжения;
• схема с подключением нескольких источников тепла (используется даже дополнительная обвязка камина контуром с теплоносителем);
• обвязка тепловой емкости с источником на солнечных батареях, дополнительный источник может работать на твердом топливе;
• схема с внешним или встроенным теплообменником;
• обвязка теплоаккумулятора со встроенным баком, если системы ГВ работают недолго, но с высоким уровнем расхода.

В зависимости от выбранной схемы производится обвязка напорного резервуара. Оптимально размещать бойлерную в пристроенном помещении, особенно если монтаж предполагается выполнять своими руками.

Видео о работе котельной

Как работает котельная в частном доме, расскажет видео ниже.

Наиболее эффективно напорные резервуары работают в связке с котлами на твердом топливе. Домовладелец получает значительную экономию при покупке топлива, а выполнение некоторых работ своими руками позволяет сократить расходы на установку агрегата.