Дровяные котлы для отопления дома. Система отопления с теплоаккумулятором Твердотопливный котел с баком аккумулятором

Дровяные котлы для отопления дома до сих пор популярны, несмотря на многообразие моделей газовых и электрических котлов, и этому есть простое объяснение: дрова – это самый доступный вид топлива для загородных домов, не подключенных к магистральному газу.

Эффективность современных дровяных котлов довольно высока, их КПД достигает 85%, при этом в качестве топлива могут использоваться не только дрова, но и пеллеты, а также отходы деревообработки.

Дровяные котлы, применяемые для отопления загородного дома, просты в подключении и использовании – обращаться с ними даже проще, чем с печкой. При соблюдении правил установки и эксплуатации они безопасны. Единственным серьезным недостатком дровяных котлов является низкий уровень автоматизации процесса: загрузку топлива в котел необходимо производить вручную. Выходом из ситуации может стать котел с функцией длительного горения или комбинированный котел, работающий на твердом топливе и имеющий дополнительную дизельную или газовую горелку или электрический тэн.

Несмотря на огромный выбор моделей дровяных котлов, устройство их различается не так уж сильно. Любой дровяной котел для отопления дома обязательно имеет камеру сгорания топлива, водный теплообменник, дымоход и зольник. Простейший дровяной котел по устройству напоминает буржуйку с водяной рубашкой: при сгорании дров в топке вода нагревается и поступает в систему отопления. Эффективность такого котла невелика, а расход дров – значительный, из-за неполного сжигания топлива часть денег улетает в трубу в буквальном смысле слова. Конструкция современных котлов с функцией длительного горения, конечно, сложнее, устройство такого котла и его основные элементы показаны на рисунке.

Дрова в котел загружаются через верхнюю загрузочную дверку сразу в большом объеме. Начальное сжигание топлива происходит в камере газификации. Поступление воздуха, а вместе с ним и необходимого для горения кислорода, в эту камеру ограничено – так регулируется интенсивность горения. В таком режиме дрова не горят, а тлеют с образованием большего количества тепла, при этом происходит нагрев воды в теплообменнике. Но процесс горения на этом не заканчивается: при тлении образуется дым, содержащий горючие газы. Эти газы попадают во вторую камеру – камеру сжигания, которая служит одновременно зольником. Подача воздуха в эту камеру уже не ограничена, и при достаточном количестве кислорода происходит дожигание газов. Температура горения газовоздушной смеси очень высока, и эффективность нагрева водяного теплообменника в этой камере тоже. В результате дым очищается от золы и вредных горючих газов, что делает дровяные котлы нового поколения весьма экологичными.

Пиролиз — процесс длительного горения

Видео — принцип работы дровяного котла длительного горения

Отведение дыма осуществляется через дымоходный канал, присоединенный к дымоходу и трубе. Для подачи холодной и отвода горячей воды из теплообменника котел оснащен патрубками. Они подключаются к системе отопления по выбранной схеме. Котлы нового поколения оснащены автоматикой, позволяющей максимально упростить обслуживание котла:

• датчиком температуры, подающим сигнал на вентилятор подачи первичного воздуха;
• датчиком давления, сигнализирующим о превышении нормального значения;
• датчиками давления воды в системе.

Эффективность твердотопливных котлов напрямую зависит от вида и качества топлива. Если котел предназначен для работы на дровах, нельзя загружать в него уголь и торфяные брикеты! Это снизит эффективность котла и может вывести его из строя. Также не рекомендуется использовать для топки дровяного котла плохо просушенные дрова и древесину хвойных пород – они горят с образованием большого количества пара, смол и сажи, и котел придется подвергать чистке значительно чаще.

Дровяные котлы – выбор

Выбор дровяного котла необходимо начинать с расчета необходимой мощности – этот параметр указывается в паспорте на котел и измеряется в киловаттах. Одного киловатта мощности котла достаточно для обогрева десяти квадратных метров хорошо утепленного помещения. Например, в условиях средней полосы для обогрева дома площадью 100 квадратных метров необходим котел с мощностью 10 кВт. Для морозных дней и плохо утепленных помещений необходим запас мощности в 20-30%. При выборе стоит обращать внимание не только на номинальную мощность, но и на весь диапазон, в котором может работать котел – осенью и весной нецелесообразно топить котел на полную мощность. Если вы планируете использовать котел также для получения горячей воды, то вам понадобится внешний бойлер и дополнительный запас мощности котла в расчете на количество постоянно живущих в доме людей.

Важную роль играет материал котла – сталь или чугун. Стальные котлы легче и имеют более простую конструкцию топки, которую легче чистить – достаточно удалить золу из зольника. Дымовой канал у стальных котлов длиннее, поэтому нагрев теплоносителя происходит эффективнее. У чугунных котлов дымовой канал более короткий, и большая площадь теплообмена достигается за счет ребристой поверхности, в которой оседают продукты горения, чистить чугунный котел придется с применением щеток, скребков и кочерги. При этом показатель теплоемкости самого котла у чугунных моделей выше.

Отдельным видом можно выделить электро дровяные котлы, которые при помощи электричества еще больше повышают КПД. Современная автоматика следит за процессом горения и влияет на него при помощи задвижек, которые регулируют поток приходящего объема воздуха в топку, таким образом можно контролировать температуру в топке на заданном уровне!

Стальной дровяной котел Wirbel

Важный показатель – отношение объема загрузочной камеры к мощности котла. Выражаясь проще – сколько раз за сутки вам придется подходить к котлу для загрузки топлива. У стальных котлов этот показатель обычно выше – в среднем 1,5-2,5 л/кВт против 1,1-1,4 л/кВт у чугунных — следовательно, загрузка осуществляется реже.

Обязательно убедитесь в наличии системы аварийного охлаждения и уточните принцип ее работы. Эта система может понадобиться в случае перегрева котла и закипания воды в теплообменнике. Более безопасными являются котлы с отдельным контуром аварийного охлаждения, если же аварийное охлаждение устроено за счет резкого слива воды из теплообменника с заменой ее на холодную воду, убедитесь, что котел стоек к тепловому удару.

Защита от ожогов – важный показатель, особенно если в котельную открыт доступ посторонним людям или детям. Полезной опцией являются теплоизолированные ручки топки, защитные кожухи и решетки, теплоизоляция наиболее греющихся плоскостей котла.

Тепловая защита котлов — обязательное условие безопасности

Дровяные котлы – требования к установке

Эффективная и безопасная работа дровяного котла невозможна без правильной установки. Ккак установить котел своими руками, не нарушив правил безопасности?

Место установки

Любой дровяной котел при работе потребляет довольно большое количество воздуха, поэтому для котлов небольшой мощности, которые можно устанавливать в общих помещениях дома, выполняют приточно-вытяжную вентиляцию, а при мощности котла более 50 кВт обязательно обустройство отдельной котельной с полезным объемом помещения от 8 кубометров. Дровяные котлы устанавливают на твердое, ровное основание с несгораемым покрытием – бетон, кафель, керамогранит. Стены также должны быть облицованы негорючими материалами. Котельную оборудуют принудительной вентиляцией.

Требования к дымоходу

Дымоход для дровяного котла выполняют из нержавеющей стали, керамики или толстостенной металлической трубы. Оптимальным выбором являются дымоходы из нержавейки типа «сэндвич». Они легко собираются из различных элементов – труб, скрепляемых хомутами, кровельных проходов, разгрузочных платформ. При изгибах такого дымохода используют отводы под определенным углом. Допускается выводить дымоход котла не через кровлю, а через стену здания. Высота прямой части дымохода для устойчивой тяги в котле должна быть не менее 6 метров для котла мощностью 16 кВт и не менее 10 метров для котла 32 кВт, при диаметре трубы 200 мм.

Сервис и обслуживание

Также необходимо уточнить условия сервиса и гарантийного обслуживания выбранной модели котла, близость сервисных центров и возможность вызова специалистов для установки и ремонта. Может случиться, что обслуживание более дешевой модели обойдется значительно дороже, чем у аналогов известных фирм, имеющих сервисные центры в крупных городах.

Видео — самостоятельная установка твердотопливных котлов

Дровяные котлы для отопления дома после установки присоединяются к системе водяного отопления. Для бесперебойной работы системы можно дополнительно установить в нее бак-нагреватель на электрических тэнах, в этом случае вам не придется подбрасывать дрова во время ночного отдыха или отлучки из дома.

Тепловые аккумуляторы – буферные емкости для накопления избыточного количества тепла, выделяемого в процессе эксплуатации систем автономного отопления. Применяются в комплекте с разными источниками тепла – твердотопливным, газовым или электрическим отопительным котлом. Вы можете выгодно купить теплоаккумулятор российского производства в нашей компании в Екатеринбурге, Белгороде, Санкт-Петербурге, Казани, Москве. После этого Вы получите возможность собирать энергию для дальнейшего подогрева воздуха в помещении, снижая нагрузку на котел и обеспечивая его оптимальную работу.

Преимущества теплоаккумуляторов

Возможности комплектации

Возможна оптимизация отопления за счет одновременного подключения к солнечным батареям и пиролизному котлу или любым другим комбинациям нескольких источников энергии.

Прочность

Изделия изготавливаются из конструкционной черной и нержавеющих сталей толщиной до 8 мм, поэтому являются долговечными, надежными, не подверженными прогоранию, деформации.

Универсальность

Применимы для решения технических промышленных и бытовых нужд при электросчетчике 2-3 тарифного типа. Диапазон размеров и мощностей позволяет подобрать идеальное для конкретной поставленной задачи оборудование в рамках выделенного бюджета.

Энергоэффективность

Встроенный внутрь теплообменник позволяет лучше распределять тепловую энергии, увеличить КПД котла и экономить до 30% сырья. При необходимости возможна установка дополнительных теплообменников и вспомогательных накопительных емкостей современного типа, чтобы снизить затраты на отопление до 50 или даже 75%.

Стабильность и защита

Теплоаккумулятор для котла отопления не допускает его перенагрузки и его перегрева, за счет своевременного разряжения даже большого количества тепловой энергии и рациональному ее расходованию. Это способствует продлению срока службы всех элементов отопительной системы и обеспечивает высокий уровень ее безопасности.

Оптимизация теплоснабжения

Способствует равномерному распределению тепла в помещениях, снижению затрат на организацию отопления и горячего водоснабжения в зданиях любой площади и этажности.

Схема подключения бака аккумулятора

Тепловые аккумуляторы предназначены для накопления, хранения и передачи излишков тепловой энергии полученных из разных источников. В качестве эти источников могут быть твердотопливные котлы, электрические котлы, газовые котлы, солнечные коллекторы и тепловые насосы.

Виды и выбор тепловых аккумуляторов

Компания “БТС Котлы” поставляет в продажу большой ассортимент теплонакопительных емкостей для решения любых технических задач. Каталог предлагаемых товаров включает:

• Серия EA со встроенным внутрь теплообменником из черной стали.
• Серия EAI оборудована верхним теплообменником, исполненным из влаго-кислотостойкой нержавеющей стали AISI 304.
• Серия EAB оснащена накопительным бойлером, для изготовления которого применяется сталь AISI 304.
• Серия EAM применяется в системах отопления и кондиционирования. Имеет широкие возможности дополнительной комплектации для решения любых конструктивных задач.

Чтобы быстрее разобраться с ассортиментом предлагаемых теплоаккумуляторов, учтите при выборе такие рекомендации:

• Накопительный бак ЕАМ подходит для установки в системе, функционирующей от одного котла любого типа.
• Теплонакопительные емкости серия ЕАI и ЕА — рациональное приобретение для сборки системы, запитываемой от нескольких источников энергии.
• При организации системы ГВС с большим объемом расхода применяются теплоаккумуляторы серии ЕАI , ВТ и ВВТ способные обслуживать несколько точек водозабора с проточной водой.
• Для максимально быстрого и эффективного подогрева воды и поддержания нужных значений в контуре отопления применяются тепловые аккумуляторы серии ЕАВ со встроенным бойлером. Разумно применять оборудование с объемом резервуара на 85, 160 и 250 л.

Совместимость тепловых аккумуляторов

Отсутствие возможности использовать в качестве источника энергии для обогрева жилья относительно недорогой природный газ вынуждает хозяев домов искать другие приемлемые решения. Так, в регионах, где нет особых проблем с заготовкой или приобретением дров, на помощь приходят твёрдотопливные котлы. Случается и так, что единственной альтернативой становится электрическая энергия. Кроме того, все активнее используются новые технологии, позволяющие направлять на нужды отопления энергию солнечного излучения.

Все эти подходы не лишены существенных недостатков. Так, к ним можно отнести неравномерность, выраженную периодичность поступления тепловой энергии. В случае с электрическим котлом основным негативным фактором будет высокая стоимость потребленной энергии. Очевидно, что существенно поднять экономичность системы отопления, улучшить эффективность, равномерность ее работы, максимально упростить эксплуатационные операции помогло бы включение в общую схему специального прибора, который стал бы накапливать невостребованную в текущий момент тепловую энергию и отдавать ее по мере необходимости. Именно такую функцию выполняет теплоаккумулятор для .

Основное предназначение теплоаккумулятора системы отопления

• Простейшая система отопления с твердотопливным котлом обладает выраженной цикличностью работы. После загрузки дров и их розжига, котел постепенно выходит на максимальную мощность, активно передавая тепловую энергию в контуры отопления. Но по мере прогорания загрузки теплоотдача начинает постепенно снижаться, и теплоноситель, разносимый по радиаторам, остывает.

Получается, что в период пиковой выработки тепла оно может остаться невостребованным, так как настроенная, оснащенная термостатическим регулированием система отопления лишнего не возьмет. Но в период догорания топлива и, тем более, простоя котла тепловой энергии будет явно недоставать. В итоге часть топливного потенциала расходуется просто впустую, но при этом хозяевам приходится достаточно часто заниматься загрузкой дров.

В определенной степени остроту этой проблемы можно снизить установкой котла длительного горения, но полностью снять – не получается. Несовпадение пиков выработки тепла и его потребления может оставаться достаточно существенным.

• В случае с электрокотлом на первый план выступает высокая стоимость потребляемой энергии, что заставляет хозяев задуматься о максимальном использовании оборудования в периоды действия льготных ночных тарифов и минимизации потребления в дневные часы.

Выгоды использования дифференцированной тарификации электроэнергии

При грамотном подходе к потреблению электроэнергии льготные тарифы могут принести весьма ощутимую экономию средств. Об этом подробно рассказано в специальной публикации портала, посвященной .

Напрашивается очевидное решение – накапливать тепловую энергию ночью, чтобы достичь минимального потребления ее днем.

• Еще ярче выражена периодичность выработки тепловой энергии в случае использования солнечных коллекторов. Здесь прослеживается зависимость не только от времени суток (ночью поступление вообще нулевое).

Не поддаются никакому сравнению пики нагрева в яркий солнечный день или в пасмурную погоду. Понятно, что напрямую ставить свою систему отопления в зависимость от текущих «капризов» природы – никак нельзя, но и пренебрегать столь мощным дополнительным источником энергии также не хочется. Очевидно, что требуется какое-то буферное устройство.

Эти три примера, при всей их разноплановости, объединяет одно общее обстоятельство – явное несовпадения пиков выработки тепловой энергии с рациональным равномерным ее использованием на нужды отопления. Для устранения этого дисбаланса и служит специальный прибор, называемый теплоаккумулятором (тепловым накопителем, буферной емкостью).

Цены на теплоаккумуляторы Hajdu

теплоаккумулятор Hajdu

Принцип его действия основан на высокой теплоемкости воды. Если значительный ее объем в период пикового поступления тепловой энергии разогреть до необходимого уровня, то в течение определенного периода можно для нужд отопления использовать этот накопленный энергетический потенциал. Для примера, если сравнивать теплофизические показатели, то всего один литр воды при остывании на 1°С способен разогреть кубометр воздуха на целых 4 °С.

Тепловой аккумулятор всегда представляет собой объемный резервуар с эффективной внешней термоизоляцией, подключенный к контуру (контурам) источника тепла и контурам отопления. Простейшую схему лучше рассмотреть на примере:

Самый простой по конструкции теплоаккумулятор (ТА) – это вертикально расположенный объемный бак, в который с двух противоположный сторон врезаны четыре патрубка. С одной стороны он подключён к контуру (КТТ), а с другой – к разведенному по дому контуру отопления.

После загрузки и розжига котла циркуляционный насос (Nк) этого контура начинает прокачивать теплоноситель (воду) через теплообменник. Из нижней части ТА в котел поступает остывшая вода, а в верхнюю прибывает разогретая в котле. Из-за существенной разницы плотности остывшей и горячей воды ее активного перемешивания в баке не будет – в процессе горения топливной закладки будет происходить постепенное заполнение ТА горячим теплоносителем. В итоге, при правильном расчете параметров, после полного прогорания заложенного горючего, емкость будет заполнена горячей водой, разогретой до расчетного уровня. Вся потенциальная энергия топлива (за вычетом, конечно, неизбежных потерь, отраженных в КПД котла), преобразована в тепловую, которая накоплена в ТА. Качественная термоизоляций позволяет сохранять температуру в баке в течение многих часов, а иногда даже – и дней.

Вторая стадия – котел не работает, но функционирует система отопления. С помощью собственного циркуляционного насоса контура отопления происходит прокачка теплоносителя по трубам и радиаторам. Забор производится сверху, из «горячей» зоны. Интенсивного самостоятельного перемешивания опять же не наблюдается – по уже упомянутой причине, и в трубу подачи поступает горячая вода, снизу возвращается охлажденная, и бак постепенно отдает свой нагрев в направлении снизу вверх.

На практике, в процессе топки котла отбор теплоносителя в систему отопления, как правило, не прекращается, и ТА будет накапливать лишь избыточную энергию, которая в текущий момент остается невостребованной. Но при правильном расчете параметров буферной емкости, ни один киловатт тепловой энергии не должен пропасть даром, и к концу цикла топки котла ТА должен быть в максимальной мере «заряжен».

Понятно, что цикличность работы подобной системы с установленным электрическим котлом будет завязана на льготные ночные тарифы. Таймер блока управления включит и выключит питание в установленный срок вечером и утром, а в течение дня контуры отопления будут питаться только (или преимущественно) из теплоаккумулятора.

Конструктивные особенности и основные схемы подключения различных теплоаккумуляторов

Итак, теплоаккумулятор всегда представляет собой объемный резервуар вертикального цилиндрического исполнения, имеющий высокоэффективную термоизоляцию и снабженный патрубками для подключения контуров генерации тепла и его потребления. А вот внутренняя конструкция может различаться. Рассмотрим основные типы существующих моделей.

Основные типы конструкций теплоаккумуляторов

1 – Самый простой тип конструкции ТА. Подразумевается прямое подключение и источников тепла, и контуров потребления. Такие буферные емкости используются в следующих случаях:

• Если в котле и во всех контурах отопления применяется одинаковый теплоноситель.
• Если максимально допустимое давление теплоносителя в контурах отопления не превышает аналогичный показатель котла и самого ГА.

В том случае, когда требование выполнить невозможно, подключение контуров отопления может производиться через дополнительные внешние теплообменники

• Если температуры в трубе подачи на выходе их котла не превышает допустимой температуры в контурах отопления.

Впрочем, это требование также может быть обойдено при установке на контуры, требующие более низкого температурного напора, смесительных узлов с трёхходовыми кранами.

2 – Теплоаккумулятор снабжен внутренним теплообменником, расположенным в нижней части емкости. Теплообменник обычно представляет собой спираль, свитую из стальной нержавеющей трубы, обычной или гофрированной. Таких теплообменников может быть несколько.

Подобный тип ТА применяется в следующих случаях:

• Если показатели давления и достигаемой температуры теплоносителя в контуре источника тепла существенно превосходят допустимые значения для контуров потребления и для самой буферной емкости.
• Если есть необходимость подключения нескольких источников тепла (по бивалентному принципу). Например, на помощь котлу приходят гелиосистема (солнечный коллектор) или геотермальный тепловой насос. При этом чем меньше температурный напор источника тепла, тем ниже должен в ТА размещаться его теплообменник.
• Если в контурах источника тепла и потребления используется различный тип теплоносителя.

В отличие от первый схемы, такому ТА свойственно активное перемешивание теплоносителя в емкости – нагрев происходит в нижней ее части, и менее плотная горячая вода стремится вверх.

На схеме по центру ГА показан магниевый анод. За счет более низкого электропотенциала он «оттягивает» на себя ионы тяжелых солей, не допуская зарастания накипью внутренних стенок бака. Подлежит периодической замене.

3 – Теплоаккумулятор дополнен проточным контуром горячего водоснабжения. Вход холодной воды осуществляется снизу, подача до точки горячего водоразбора, соответственно, снизу. Большая часть теплообменника расположена в верхней части ТА.

Такая схема считается оптимальной для условий, когда потребление горячей воды отличается достаточной стабильностью и равномерностью, без выраженных пиковых нагрузок. Естественно, теплообменник должен быть исполнен из металла, отвечающего нормам пищевого водопотребления.

В остальном же схема схода с первой, с прямым подключением контуров генерации тепла и его потребления.

4 – Внутри теплоаккумулятора размещен бак для создания запаса горячей воды для бытового потребления. По сути, такая схема напоминает встроенный бойлер косвенного нагрева.

Применение подобной конструкции в полной мере оправдано в случаях, когда пик выработки тепловой энергии котлом не совпадает с пиком потребления горячей воды. Иными словами, когда сложившийся в доме бытовой уклад предполагает массовое, но довольно непродолжительное расходование горячей воды.

Все перечисленные схемы могут варьироваться в различных комбинациях – выбор конкретной модели зависит от сложности создаваемой системы отопления, количества и типа источников тела и контуров потребления. Обратите внимание, в большинстве теплоаккумуляторов предусмотрено множество выходных патрубков, разнесенных по вертикали.

Дело в том, что при любой схеме внутри буферной емкости так или иначе образуется температурный градиент (разница в температурном напоре по высоте). Появляется возможность подключения контуров системы отопления, требующих различных температурных режимов. Это существенно облегчает окончательное термостатическое регулирование теплообменных приборов (радиаторов или «теплых полов»), с минимальными ненужными потерями энергии и снижением нагрузки на регулирующие устройства.

Типовые схемы подключения теплоаккумуляторов

Теперь можно рассмотреть основные схемы установки теплоаккумуляторов в систему отопления.

Безусловно, схемы даны в очень упрощенном виде. А на деле подключение теплоаккумулятора в сложные, разветвленные системы, с различными контурами отопления, да еще и получающие нагрев от источников различной мощности и температуры, требуют высокопрофессионального проектирования с инженерными теплотехническими расчетами, с применением множества дополнительных регулировочных устройств.

Один из примеров – показан на рисунке:

1 – твёрдотопливный котёл.

2 – электрический котел, включающийся лишь по мере необходимости и только в период действия льготного тарифа.

3 – специальный блок подмешивания в контуре высокотемпературного котла.

4 – гелио-станция, солнечный коллектор, который в погожие дни может выполнять роль основного источника тепловой энергии.

5 – теплоаккумулятор, к которому сходятся все контуры генерации тепла и его потребления.

6 – высокотемпературный контур отопления с радиаторами, с регулировкой режимов по количественному принципу – только и использованием запорной арматуры.

7 – низкотемпературный контур отопления – «теплый пол», в котором обязательно предусматривается качественное регулирование температуры нагрева теплоносителя.

8 – проточный контур горячего водоснабжения, снабженный собственным смесительным узлом для качественного регулирования температуры бытовой горячей воды.

Кроме всего перечисленного, в теплоаккумулятор могут быть встроены собственные электрические нагреватели – ТЭНы. Иногда бывает выгодно поддерживать с их помощью заданную температуру, не прибегая, например, лишний раз к неплановой растопке твердотопливного котла.

Специальные дополнительные ТЭНы можно приобрести отдельно – их монтажная резьба обычно адаптирована к гнездам подключения, имеющимся на многих моделях тепловых аккумуляторов. Естественно, подключение электричество подогрева потребует установки дополнительного термостатического блока, который обеспечит включение ТЭНов только при падении температуры в ТА ниже установленного пользователем уровня. Некоторые нагреватели уже оснащены встроенным подобного типа.

Цены на теплоаккумуляторы S-Tank

Теплоаккумулятор S-Tank

Видео: Рекомендации специалиста по созданию системы отопления с твердотопливным котлом и теплоаккумулятором

Что необходимо учитывать при выборе теплоаккумулятора

Безусловно, подбор теплоаккумулятора рекомендуется проводить еще на стадии проектирования системы отопления дома, руководствуясь расчетными данными специалистов. Тем не менее, обстоятельства бывают разными, и знать основные критерии оценки такого прибора – все же нужно.

• На первом месте всегда будет стоять вместительность этой буферной емкости. Эта величина рассчитывается в соответствии с параметрами создаваемой системы, мощностью котла, необходимого количества энергии для нужд отопления, горячего водоснабжения. Одним словом, ёмкость должна быть таковой, чтобы обеспечить накопление всего избыточного на данный момент тепла, не допуская его потерь. О некоторых правилах расчета емкости будет рассказано ниже.
• От емкости, естественно, напрямую зависят габариты изделия и его масса. Эти параметры также являются определяющими – далеко не всегда и не везде получается разместить в выделенном помещении теплоаккумулятор необходимого объема, так что вопрос должен продумываться заранее. Случается, что баки большого объёма (свыше 500 литров) не проходят в стандартные дверные проемы (800 мм). При оценке массы ТА она должна учитываться вместе во всем объемом воды полностью заполненного прибора.
• Следующий параметр – максимально допустимое давление в создаваемой или уже функционирующей системе отопления. Аналогичный показатель ТА должен быть, во всяком случае, не ниже. Это будет зависеть от толщины стенок, типа материала изготовления, и даже формы емкости. Так, в буферных емкостях, рассчитанных на давление свыше 4 атмосфер (бар) обычно верхняя и нижняя крышки имеют сферическую (тороидальную) конфигурацию.

• Материал изготовления емкости. Баки из углеродистой стали, с антикоррозийным покрытием стоят дешевле. Емкости из нержавейки, безусловно, дороже, но и гарантийный срок их эксплуатации тоже значительно выше.
• Наличие дополнительных встроенных теплообменников для контуров отопления или горячего водоснабжения. Об их предназначении уже упоминалось выше – выбираются модели в зависимости от общей сложности системы отопления.
• Наличие дополнительных опций – возможности встраивания ТЭНов, установки контрольно-измерительных приборов, устройств обеспечения безопасности – предохранительных клапанов, воздухоотводчиков и т.п.
• Обязательно оценивается толщина и качество внешней термоизоляции корпуса ТА, чтобы не пришлось заниматься этим вопросом самостоятельно. Чем лучше изолирован бак, тем естественно, дольше будет в нем храниться «тепловой заряд».

Особенности монтажа тепловых аккумуляторов

Установка теплового аккумулятора подразумевает соблюдение определенных правил:

• Все подключаемые контуры должны подсоединяться резьбовыми муфтами или фланцами. Сварных соединений не допускается.
• Подключаемые трубы не должны оказывать на патрубки ТА никакой статической нагрузки.
• Рекомендуется на всех подключаемых к ТА трубах установить запорную арматуру.
• На всех используемых входах и выходах устанавливаются приборы визуального контроля температуры (термометры).
• В нижней точке ТА или на трубе в непосредственной близости от него должен стоять дренажный вентиль.
• На всех трубах входа в теплоаккумулятор устанавливаются фильтры механической очистки воды – «грязевики».
• Во многих моделях сверху предусмотрен патрубок для подсоединения автоматического воздухоотводчика. Если такового нет, то воздухоотводчик обязательно устанавливается на самом верхнем выходном патрубке.
• В непосредственной близости от теплоаккумулятора предусматривается установка манометра и предохранительного клапана.
• Вносить какие бы то ни было самостоятельные изменения в конструкцию теплоаккумулятора, не оговоренные производителем – категорически запрещается.
• Установка ТА должна проводиться только в отапливаемом помещении, исключающем вероятность замерзания жидкости.
• Заполненный водой резервуар может иметь весьма значительную массу. Площадка род него должна быть способна выдержать столь высокую нагрузку. Нередко для этих целей приходится подливать специальный фундамент.
• Как бы ни устанавливался теплоаккумулятор, при этом должен обеспечиваться свободный поход к ревизионному люку.

Проведение простейших расчетов параметров теплоаккумулятора

Как уже упоминалось выше, всесторонний расчет системы отопления с несколькими контурами выработки и потребления тепловой энергии – это задача, посильная только специалистам, так как приходится учитывать очень много разносторонних факторов. Но определённые вычисления можно провести и собственными силами.

Например, в доме установлен . Известна его мощность, вырабатываемая при полной топливной загрузке. Экспериментальным путем определено время сгорания полной закладки дров. Планируется приобретение теплоаккумулятора, и необходимо определить, какой объем потребуется, чтобы гарантированно полезно использовать все выработанное котлом тепло.

За основу возьмем известную формулу:

W = m × с × Δt

W — количество тепла необходимое, чтобы нагреть массу жидкости (m ) с известной теплоемкостью (с ) на определенное количество градусов (Δt ).

Отсюда несложно вычислить массу:

m = W / (с × Δt)

Не помешает принять в расчет КПД котла (k ), так как потери энергии так или иначе неизбежны.

W = k × m × с × Δt, или

m = W / (k × с × Δt)

Теперь разбираемся с каждым из значений:

• m – искомая масса воды, из которой, зная плотность, несложно будет определить и объем. Не будет большой ошибкой посчитать из расчета 1000 кг = 1 м³ .
• W – избыточное количество тепла, вырабатываемое в период топки котла.

Его можно определить, как разницу значений энергии, выработанной за время сгорания топливной закладки и затраченной в тот же период на отопление дома.

Максимальная мощность котла обычно известна – это паспортная величина, рассчитанная на оптимальные воды твёрдого топлива. Она показывает количество тепловой энергии вырабатываемой котлом в единицу времени, например, 20 кВт.

Любой хозяин всегда довольно точно знает, в течение какого времени у него прогорает топливная закладка. Допустим, это будет 2,5 часа.

Далее, необходимо знать, какое количество энергии в это время может быть израсходовано на отопление дома. Одним словом, необходимо значение потребности конкретного здания в тепловой энергии для обеспечения комфортных условий проживания.

Такой расчет, если значение необходимой мощности неизвестно, можно произвести самостоятельно – для этого есть удобный алгоритм, приведенный в специальной публикации нашего портала.

Как самостоятельно провести тепловой расчет для собственного дома?

Информация о количестве необходимой тепловой энергии для отопления дома бывает достаточно часто востребована – при выборе оборудования, расстановке радиаторов, при проведении утеплительных работ. С алгоритмом расчета, включающим удобный калькулятор, читатель может познакомится, открыв по ссылке публикацию, посвященную .

Например, для отопления дома требуется 8,5 кВт энергии в час. Значит, за 2,5 часа сгорания топливной закладки будет получено:

20 × 2,5 = 50 кВт

За этот же период будет потрачено:

8,5 × 2,5 = 21,5 кВт

W = 50 – 21,5 = 28,5 кВт

• k – КПД котельной установки. Обычно указывается в паспорте изделия в процентах (например, 80%) или десятичной дробью (0,8).
• с – теплоемкость воды. Это – табличная величина, которая равна 4,19 кДж/кг×°С или 1,164 Вт×ч/кг×°С или 1,16 кВт/м³×°С.
• Δt – разница температур, на которую необходимо подогреть воду. Ее можно определить для своей системы опытным путем, промерив значения на трубе подачи и обратки при работе системы на максимальной мощности.

Допустим, что это значение равно

Δt = 85 – 60 = 35 °С

Итак, все значения известны, и осталось лишь подставить их в формулу:

m = 28500 / (0,8 × 1,164 × 35) = 874,45 кг.

Такой же подход можно применить и в случае, если рассчитывается объем теплоаккумулятора, подключённого к . Единственная разница – для расчета принимается не время топки, а временной интервал льготного тарифа, например, с 23.00 до 6.00 = 7 часов. Чтобы «унифицировать» эту величину, ее можно назвать, например, «период активности котла».

Чтобы упростить читателю задачу, ниже размещен специальный калькулятор, который позволит быстро рассчитать рекомендуемый объем теплового аккумулятора для имеющегося (планируемого к установке) котла.

Для отопления загородных объектов используют твердотопливные котлы, если иные виды топлива недоступны или неоправданно дороги. К каждому отопительному сезону владельцу коттеджа приходится заготавливать необходимый запас дров и угля, объем которого зависит от площади объекта и качества его теплоизоляции, а также суровости климатических условий в регионе проживания.

Большинство моделей твердотопливных котлов могут обеспечивать комфортную температуру в доме, если их протапливать два раза в сутки в строго определенное время. Если сдвинуть время розжига топлива в камере сгорания агрегата, то в жилом помещении становится холодно. Исключением являются котлы длительного горения, которые могут поддерживать необходимую температуру в доме в течение нескольких суток. Добиться такого же результата можно и от обычного твердотопливного котла, если в систему отопления включить дополнительный узел, способный аккумулировать излишнее тепло, вырабатываемое агрегатом при сжигании порции топлива. К таким узлам относят буферные емкости или , которые еще иначе называют накопителями.

Установка теплоаккумулятора позволяет:

• организовать обслуживание котла в удобное время суток;
• увеличить время между очередными загрузками топлива без понижения комфорта проживания в доме;
• оптимизировать расходы на содержание дома за счет уменьшения закупок твердого топлива.

Использование твердотопливных котлов совместно с буферными емкостями позволяет сократить расходы твердого топлива в разы, при этом обеспечить требуемый уровень комфорта в доме. Отдачу от установки бака-накопителя можно существенно увеличить, если применять в работе системы отопления интеллектуальные регуляторы и датчики. При достижении в помещениях дома установленных температурных значений, подача теплоносителя в отопительные приборы прекращается.

Тепло, выделяемое продолжающим работу котлом, аккумулируется в буферной емкости, а затем отдается остывшему теплоносителю, начинающему циркулировать по системе, минуя прогоревший котел. Чем больше объем буферной емкости, тем дольше будет обогреваться дом за счет тепловой энергии, накопленной в ней.

Преимущества использования термоаккумулирующей емкости в системе отопления загородного дома, подключенной к нескольким генераторам тепла

Как устроен теплоаккумулятор?

Буферная емкость, как правило, изготавливается в форме цилиндра из листовой стали (черной или нержавеющей). Объем теплоаккумулирующего бака может варьироваться от сотни до нескольких тысяч литров. Чем больше объем емкости, тем больше ее габариты. Из-за внушительных линейных размеров баков-накопителей возникают сложности с их размещением в помещении котельных. Производители готовых теплоаккумуляторов выпускают модели как с теплоизоляцией, поставляемой в отдельной упаковке, так и без нее. Толщина слоя утеплителя обычно составляет 10 см, которые необходимо учитывать при монтаже оборудования. На бак с утеплителем надевается кожух, сшитый из качественного заменителя кожи. Утеплитель замедляет остывание теплоносителя, находящегося в теплоаккумулирующей емкости.

В зависимости от конструкции буферные емкости бывают:

• пустыми (без теплообменников);
• с одним или двумя змеевиками (теплообменниками);
• с встроенными баками-бойлерами меньшего диаметра, используемыми для обеспечения автономной работы системы горячего водоснабжения загородного объекта.

В стальном корпусе бака предусматривается несколько резьбовых отверстий, которые используются для подключения аккумулирующего устройства к котлу и трубной разводке системы отопления дома.

Внешний вид и внутреннее устройство термоаккумулятора (буферной емкости) с нижним теплообменником и слоем минераловатного утеплителя

Как быстро расходуются запасы энергии?

Однозначного ответа на данный вопрос дать невозможно. Длительность работы отопительной системы объекта за счет энергии, накопленной в буферной емкости, зависит:

• от объема бака;
• от объема теплопотерь в помещении;
• от температуры наружного воздуха и времени года;
• от выставленных значений термодатчиков.

Обогрев загородного дома при пассивном участии котельного оборудования может осуществляться от нескольких часов до нескольких суток. Пока работает теплоаккумулятор, котел «отдыхает», а значит, сохраняет свой ресурс, которого хватит на большее количество отопительных сезонов.

Как подобрать подходящую модель?

При выборе модели подходящей буферной емкости для обогрева загородного объекта исходят из мощности отопительного котла. Разработаны онлайн калькуляторы, позволяющие в интерактивном режиме определять объем накопительного бака в зависимости от мощности твердотопливного котла и времени, которое понадобится агрегату для нагрева теплоносителя в буферной емкости. Можно воспользоваться и готовыми таблицами, содержащими рекомендации по объемам баков-накопителей для конкретных моделей твердотопливных котлов.

Подбирая модель термоаккумулятора, важно учитывать и его габариты. Специалисты рекомендуют устанавливать буферные емкости в непосредственной близости от котла отопления. При использовании в системе отопления циркуляционных насосов баки-накопители могут размещаться в доме, гараже, подсобных помещениях.

Как работает теплоаккумулятор будучи в системе?

Циркуляционный насос, врезанный на участке трубопровода, соединяющего котел отопления с буферной емкостью, обеспечивает подачу нагретой воды в верхнюю часть теплоаккумулятора. При этом из нижней части происходит выталкивание холодного теплоносителя по обратке в котел отопления.

Второй циркуляционный насос, установленный между буферной емкостью и радиаторами, обеспечивает подачу горячего теплоносителя по трубной разводке до тех пор, пока термостат не отключит его из-за достижения в помещении заданной температуры воздуха.

При остывании нагревательных приборов в доме станет холоднее, датчики сработают, и насос опять начнет подавать нагретый теплоноситель в трубную разводку системы отопления. Аккумуляция тепловой энергии будет осуществляться в периоды бездействия второго циркуляционного насоса.

Схема подключения термоаккумулятора к системе отопления загородного объекта, отапливаемого в автономном режиме с помощью твердотопливного котла

Если теплоаккумулятор не используется, то весь теплоноситель уходит в систему и дом перегревается. Лишнее тепло выводится из комнат через открытые форточки и окна. «Топить улицу», выбрасывая деньги на ветер, в настоящий момент является непозволительной роскошью и даже преступной расточительностью.

После прогорания всего топлива, заложенного в топку котла, происходит отключение оборудования. Первый циркуляционный насос прекращает свою работу, а второй продолжает функционировать, обеспечивая подачу горячего теплоносителя, припасенного в емкости, в трубопроводную и радиаторную разводку системы отопления. Назад возвращается в термоаккумулятор охлажденный теплоноситель, который каждый раз понижает температуру воды, находящейся в емкости-термосе.

О том, какое топливо лучше использовать для обогрева дома и как правильно топить печь, вы узнаете в нашей следующей статье: .

Что еще можно подключить, кроме котла?

Помимо котельного оборудования к теплоаккумулирующему баку могут быть подключены альтернативные источники тепла ( , каминная топка и др.). Наличие таковых источников позволит в летнее время вообще не протапливать котел, так как отданной ими тепловой энергии будет хватать на подогрев горячей воды для системы ГВС.

К недостаткам использования готовых буферных емкостей можно отнести их высокую стоимость и большие размеры. Затраты окупаются в зависимости от объема теплоаккумулятора в течение нескольких лет. При желании накопительный бак можно сделать своими руками. В данном видеоролике показан пример выполнения подобного проекта.

Так как во многих отдаленных районах РФ отсутствует газификация, дровяной котел для отопления частного дома с батареями, до сих пор является актуальным решением вопроса обогрева. Современные модели дровяного оборудования имеют увеличенную продолжительность работы от одной закладки, отличаются высоким КПД и безопасностью.

Принципы работы дровяных котлов для частных домов

Существенным отличием и изменением, произведенным во внутреннем устройстве, является наличие водяного контура. После модификации конструкции, стало возможным соединить радиаторную систему отопления в загородном доме с дровяным котлом.

На данный момент, по принципу работы можно выделить два основных класса оборудования:

Твердотопливный котел – это попросту модифицированная дровяная печь, с лучшей автоматизацией процесса горения и высоким КПД.

Как выбрать котел на дровах для частного дома

• Отапливаемая площадь – приблизительные расчеты производительности проводят по формуле 1 кВт = 10 м². При подключении второго контура для ГВС, добавляют к полученному результату еще 15-20%.
• Виды отопительных котлов – как уже отмечалось, существуют классические агрегаты, а также те, которые используют принцип пиролизного горения. Вторые считаются самыми экономичными котлами на дровах индивидуального отопления частных загородных домовладений. Первые стоят в 3-4 раза дешевле.
• Тип теплообменника – бывает двух видов. Отличается по типу используемых материалов и конструкции. Котлы из стали, стоят дешевле, но служат в среднем на 10-15 лет меньше. Агрегаты не боятся ударов и механических повреждений, простые в ремонте и обслуживании.
  Чугунные котлы, в среднем служат около 35 лет, имеют лучшие теплотехнические характеристики. Боятся механических повреждений. Для ремонта потребуется замена целой секции. Еще одним недостатком чугуна является большой вес котла. Пиролизный агрегат, имеющий две топочных камеры, легко достигает массы в 5 центнеров.
• Особенности конструкции топочной камеры – производители выпускают котлы с боковой загрузкой дров. Конструкция используется в большинстве агрегатов, как классического, так и пиролизного типа.
  Отдельного внимания заслуживают котлы с верхней загрузкой. Такая конструкция используется в газогенераторных агрегатах. Главным достоинством решения является возможность предварительного просушивания дров, что увеличивает эффективность обогрева.
• Наличие дополнительных функций – автоматика, наличие резервного источника питания, встроенного бойлера накопителя, системы удаленного контроля – все это увеличивает комфорт эксплуатации и предоставляется в дополнительной комплектации.

Котел какого производства выбрать

• Немецкие котлы на дровах – представлены компаниями:
  • Lopper.
  Все оборудование имеет высокую степень безопасности и надежности, и длительный срок эксплуатации. Недостатком моделей является прихотливость к качеству и сорту дров, высокая стоимость.
• Котлы на дровах чешского производства – внимания заслуживает продукция компаний:По своему качеству и автоматизации, модели ничуть не уступают немецким аналогам, но имеют стоимость в среднем на 10% меньше.
• Котлы российского производства – ТТ агрегаты выпускает практически каждый производитель отопительного оборудования. Котлы адаптированы к отечественным условиям, неприхотливы к качеству топлива и используемому теплоносителю.
  Наибольшей популярностью пользуется продукция следующих заводов:
  • Теплодар.
• Польские дровяные котлы – на отечественном рынке предлагаются несколько десятков модификаций. Спросом пользуются модели:
  • DREWMET,
  • ORLAN.
  В ассортименте представлены как обычные дровяные теплогенераторы, так и котлы пиролизного горения.

Большинство производителей, помимо классических котлов отопления, работающих исключительно на дровах, предлагают универсальные или многотопливные теплогенераторы.

Стоимость дровяных котлов для загородных домов

• Тип теплообменника – чугунный котел будет стоить в 1,5-2 раза дороже, чем стальной аналог.
• Производитель.
• Принцип работы – стоимость дровяного газогенераторного котла отечественного производителя, обойдется в 35-40 тыс. руб., а цена на котел классической конструкции, упадет приблизительно до 20 тыс. руб.
• Дополнительная комплектация.

Монтаж отопления в частном доме с котлом на дровах

Еще одним важным вопросом, учитываемым во время подключения, является необходимость в размещении вместительного топливного хранилища. Котел, за сезон сжигает 10-15 кубометров дров. Хранилище должно быть сухим, доступным, вместительным и безопасным.

Где можно устанавливать дровяной котел

Главным требованием к эксплуатации дровяного котла, является соблюдение ППБ. Современные модели снабжены многоуровневой системой безопасности, предотвращающей задымление помещения и закипание теплоносителя.

Схемы отопления частного дома с котлом на дровах

Жидкостная система отопления, подключенная к дровяному котлу, требует грамотного планирования и выполнения работ со строгим соблюдением всех существующих строительных норм. Особенно тщательно планируется схема разводки отопления в двухэтажном доме. Обязательна установка группы безопасности.

При установке , дополнительно подключают напряжения и бесперебойного питания.

Современные дровяные котлы, отличаются экономичностью, безопасностью и удобством управления, и с успехом используются в качестве альтернативы газового оборудования.