Подключение буферной емкости к твердотопливному котлу: поэтапная инструкция от ТеплоФокус

ТТ – твердотопливные котлы, учитывая довольно специфическую конструкцию и выработку тепла посредством сжигания именно твердого типа топлива, предполагают выполнение особенных предписаний при интеграции в систему отопления. Во время обвязки – создания функционального контура вокруг прибора – часто используется буферная емкость в числе важных элементов. Именно они – гарантия того, что система будет работать надежно, долговечно и будет защищена от повреждений при наступлении чрезвычайных ситуаций. 

В решении вопроса о том, как подключить буферную емкость к котлу, важно также учитывать и то, какой именно объем будет у теплоаккумулятора. Эти и другие темы будут рассмотрены в сегодняшнем материале от ТеплоФокус – лидера рынка по продаже электрического, газового и твердотопливного оборудования. 

Твердотопливный котел: какие особенности работы оборудования следует учесть.

В отличие от функционального процесса газового оборудования, работа твердотопливного котла отличается существенно. Во-первых, газ – это неорганическое соединение, превращающееся под воздействием высокой температуры в три компонента: угарный, углекислый газ и воду.

А вот твердое топливо – уголь, дрова, пеллеты, опилки, что угодно – это органика. И при горении она образует в разы больше веществ, часть из которых можно охарактеризовать как агрессивные. Это приводит к тому, что срок работы тт-котла значительно меньше.

Для чего в обвязке оборудования необходима буферная емкость? Ее задача – компенсаторная, то есть именно в теплоаккумуляторе для котла хранится избыток температуры, который впоследствии может использоваться для обогрева пространства – например, в момент простоя.

Конденсат, который появляется на стенках котла во время сгорания твердого топлива – непосредственное следствие прямого подключения оборудования к трубопроводу. Причем он продолжает появляться в течение всего периода работы, а, смешиваясь с золой, превращается в плотный, крепкий налет, удалить который крайне сложно. Что в итоге? Коррозия, из-за которой разрушается сталь или чугун (на последнем налет забивается в пору и очистить его практически не представляется возможным).

Необходимо полностью предупредить появление конденсата. Для этого инженеры проектируют так называемый малый контур, в котором устанавливается трехходовый клапан. 

Важно: в некоторых типах систем подключение твердотопливного котла может подразумевать прямой тип. Но касается это только тех, в которых реализован самотек, то есть без циркуляционного насоса. Конденсат в данном случае не образуется, поскольку теплоноситель движется вследствие конвекции – естественного процесса повышения температур.

Инерция – еще одно свойство котлов длительного горения. Это значит, что в момент достижения предустановленной пользователем температуры воздух в камеру сгорания поступает в ограниченном количестве. Соответственно, снижается и уровень тепла. В течение определенного времени после этого горение продолжается, что поддерживает температуру теплоносителя. И иногда она повышается до критической отметки. 

Важно! Похожий эффект достигается, если внезапно выходит из строя циркуляционный насос. В таком случае теплоноситель (вода или антифриз) попросту закипают, и трубопровод повреждается. Чтобы исключить подобные ситуации в системе монтируется клапан сброса – он срабатывает при критическом повышении давления в системе.

Теплоаккумулятор для ТТ-котла: как подключить и запустить систему здесь нужно вставить изображение, которое есть на сайте

Для начала отметим – есть два типа схем для подключения буферной емкости к котлу. Первая предполагает трехходовый клапан, в который интегрирована термоголовка. Второй – позволяющий сохранить заявленный КПД, обвязка. Остановимся именно на нем, и вот почему.

В ситуации, когда количество кислорода, поступающего в камеру сгорания котла на твердом топливе, ограничено заслонкой, КПД становится ниже. Более того – в таком режиме количество угарного газа значительно повышается, и именно по этой причине во множестве стран Европы использование ТТ устройств без теплоакккумулятора запрещено.

Максимальная температура горения топлива достигается сугубо при открытой заслонке, однако в данном случае значительно сокращается период автономной работы устройства – до нескольких часов. Разумеется, такой вариант не подходит домовладельцам, ведь смысл работы котла длительного горения как раз-таки в длительной работе не одной загрузке. Чтобы исключить наличие всех этих недостатков, создается пара – буферная емкость и твердотопливный котел.

Как это работает? Как только в камере сгорания достигается максимальная температура, весь излишек тепловой энергии (а он непременно образуется) передается посредством теплоносителя в аккумулирующую емкость. Она накапливает ее до момента, пока температура в топке и во всей системе не снижается, после чего подает в нее, выравнивая температурные параметры до заданного уровня.

Обратите внимание: основными элементами для установки теплоаккумулятора являются трехходовой клапан (смеситель) и дополнительный циркуляционный насос.

Схема работы следующая: котел затухает, но температура в системе не снижается еще некоторое время: емкость отдает тепло в систему. Период, в течение которого будет происходить такой компенсаторный процесс, зависит от температуры нагрева системы и от выбранного объема самого теплоаккумулятора для котла. 

Существует и пользуется популярностью еще одна схема, похожая на вышеописанную, но несущая иной смысл. В данном случае само оборудование играет роль не накопителя теплоэнергии, а как связующее звено между контурами. Например, использоваться может такая буферная емкость для теплого пола, для отдельных радиаторов, бойлера и т.д. в случае, если температура требуется для них более низкая. 

Пример расчета буферной емкости для котла.

Ключевой параметр – это то, сколько литров может поместиться в бак, то есть объем, базируясь на котором необходимо делать выбор аккумулятора тепла. Также участвуют в выборе и другие параметры:

  • Мощность котла
  • Тепловая нагрузка
  • Длительность работы на одной загрузке топки

Учитывая, что максимальная тепловая мощность на практике применяется крайне редко, в расчет берется средняя. Таким образом можно избежать лишних затрат на объемный теплоаккумулятор.

Важно помнить, что запас тепловой мощности самого отопительного узла – твердотопливного котла для дома – позволит делать значительный запас тепла. Поэтому при расчете мощности котла увеличивайте номинальную в 1,5-2 раза (20 кВт для дома площадью 100 кв. м. и т.д.). 

Пример:

Дом площадью 150 кв. м., средняя работа котла на одной загрузке – 8 часов.

За предельную температуру воды в емкости возьмем 90 градусов, за температуру в системе – 40.

Обогрев дома при существенном морозе на улице (-10-15 градусов) потребует устройства мощностью 15 кВт при среднем потреблении в два раза ниже – 8 кВт.

Соответственно, теплоаккумулятор для котла должен накопить энергии, за весь период работы устройства – по 8 кВт за каждый час = 64 кВт.

Наиболее универсальной считается формула, при которой на каждый киловатт мощности котла закладывается по 25 литров объема теплоаккумулятора. Возможен и более точный расчет буферной емкости, но он редко имеет смысл, поскольку точный литраж не производится (так или иначе, запас в 10% будет необходим).

В качестве резюме

Есть ряд и косвенных параметров, которые так или иначе влияют на процесс выбора устройства, однако их важность не столь принципиальна. Например, в буферной емкости для ТТ-котла может быть встроенный электрический ТЭН, задача которого – подогревать воду до заданного значения. 

Теплоаккумулятор и твердотопливный котел – взаимодействие этих двух устройств выгодное и логичное. Они повышают суммарную эффективность всей системы, а также значительно снижают расходы на отопление в целом.