Зачем нужна буферная емкость (теплоаккамулятор) для твердотопливных котлов

       

Зачем нужна буферная емкость (теплоаккамулятор) для твердотопливных котлов и как ее подбирать?

Теплоаккумулятор – это большой металлический бак. Он запасает избытки тепла во время активной работы котла. Иначе говоря, устройство представляет собой термос, внутрь которого поступает горячая вода и благодаря теплоизоляции снаружи надолго сохраняет свои свойства.

Как правило, емкость подключают параллельно отоплению. Сделать это можно, когда угодно, но лучше комплектность теплосистемы продумать заранее, еще на этапе проекта.

             Буферная емкость обладает сразу несколькими функциями:

• Сглаживает температурные колебания. Когда в генератор теплоты загружают очередную партию дров, им нужно время, чтобы разгореться. Тепло компенсируется теплоаккумулятором. Это позволяет избежать в системе температурных скачков.
• Предотвращает перегрев и закипание воды в системе. Перегретый теплоноситель компенсируется теплой водой из бака. Избыточная энергия не уходит в трубы, а скапливается в теплоаккумуляторе. Это обеспечивает исправную работу всех приборов, защищает трубопровод от разрыва и других неприятных аварий.
• Экономит топливо. Теплоаккумулятор снижает расход древесины до 40%. Особенно, это заметно, в переходный период (весна, осень), когда тепла требуется меньше. В зимний период, энергии из теплоаккумулятора хватает на 2-4 дня оптимального теплоснабжения. Между сезонами это время увеличивается до 8-10 дней, иногда дольше. Это зависит от потребления содержимого емкости, теплопотерь помещения, наличия в доме обогревательных приборов и даже погоды за окном.
• Повышает эффективность отопления. Особенно, это касается твердотопливных систем. Дело в том, что дровяной котел производит больше энергии, чем нужно. Часть тепла расходуется на обогрев помещения. Избыток забирает термобак. Аккумулятор сохраняет теплоэнергию до тех пор, пока это возможно, и позволяет использовать тепло тогда, когда это нужно. Теплоснабжение становиться удобным. Увеличиваются сроки службы котлового оборудования. Происходит максимальная экономия древесины.
• Совмещает работу сразу нескольких источников. Объединяет твердотопливные установки с газовыми, электрическими и другими устройствами, с целью экономичного и полноценного потребления тепловой энергии.

Буферная емкость позволяет твердотопливному котлу сжечь топливо с максимальным КПД, и загрузить полученную энергию в буферный бак-аккумулятор. А система отопления отбирает накопленное тепло четко расчитанными порциями по своей необходимости. Также системы с твердотопливными котлами, которые не имеют буферной емкости, имеют расход топлива в 2-2,5 раза больше по сравнению с системами, имеющими тепловой аккумулятор. Это объясняется тем, что большую часть времени в отопительный сезон стоит относительно теплая погода, а значит котел все время работает с дефицитом воздуха для горения, и большая половина топлива буквально улетает в трубу в виде CO₂ (недогар). Кроме экономии топлива - уменьшается количество загрузок топлива в течении суток.

Современные системы отопления, в зависимости от наружной температуры и климата внутри помещений, изменяют расход и температуру в отопительных приборах. Таким образом, при установке твердотопливного котла в систему отопления получается дилема: котел экономичней всего работает в высокотемпературном режиме, а система отопления в низкотемпературном. Буферная емкость разрешает эту дилему.

Все твердотопливные котлы, независимо от их типа и способа сжигания топлива, имеют следующие общие свойства:

• Работают только в узком высокотемпературном графике (90/75°С или 80/60°С).
• Могут менять мощность в диапазоне 100...50% путем уменьшения количества поступающего воздуха для горения. Причем с уменьшением мощности резко падает КПД за счет увеличения доли CO₂.
• Котел не может быть остановлен, пока в нем не догорит все топливо.
• Котел подбирается с запасом мощности около 15% на самую холодную пятидневку.
 Пример №3: Есть котел мощностью 35 кВт, работающий на угле. Топка котла позволяет загружать в нее 20 кг угля. Значит при полностью открытой воздушной заслонке за один час будет сгорать угля: G1час = 35 кВт / (5,8 кВт/кг x 0,75) = 8 кг/ч Время прогорания загрузки будет: T = 20 кг / 8 кг/ч = 2,5 часа В случает отсутствия отбора тепла, нам необходимо аккумулировать следующее количество тепла: Qаккум = 2,5 ч x 35 кВт = 87,5 кВт Минимальная температура в баке - 30°C, максимальная - 90°C, значит нам нужет буферный бак следующего объема: Vбуферной емкости = 87,5 кВт x 860 / (90°С - 300°C) = 1254 л (35 л/кВт)

Наиболее широкое применение, теплоаккумуляторы нашли в отоплении твердотопливным котлом. Однако, их также используют для совместной работы с электрокотлами.

Это нужно тогда, когда электроэнергию потребляют по двум тарифам. Ночью электроустановка работает по минимальному тарифу, отапливает помещения и заряжает емкость. Днем котловой агрегат выключают, и потребитель использует энергию теплоаккумулятора.

Возможно, подключение емкости сразу к нескольким источникам тепловой энергии. С учетом их высокопродуктивного применения, тепло подается накопителю поочередно или одновременно.

Подбор буферной емкости

Установленная нами буферная емкость в доме 70 м/2 с твердотопливным котлом.

Буферная емккость на 1000 литров