Теплоакумулятор для твердопаливного котла: потрібен чи ні

Теплоакумулятор чи буферна ємність – незамінний елемент системи опалення джерелом отримання теплової енергії якої є твердопаливний котел. Основним його призначенням є накопичення теплової енергії і подальша передача її в систему опалення. Крім того, наявність теплоакумулятора забезпечує вирівнювання температурних режимів роботи котла, дозволяє масштабувати систему, підвищує її теплоємність і інертність.

Чи можна обійтись без теплоакумулятора? Розберемось з процесом роботи твердопаливного котла.

Ефективність роботи твердопаливного котла умовно можна розділити на дві складові: ефективність процесу спалення в камері згорання та ефективність передачі теплової енергії від нагрітих димових газів через теплообмінник до теплоносія. Перша складова напряму пов’язана саме з температурою горіння палива. Чим вища температура та активність горіння тим більш повно згорає паливо і відповідно виділяється більша кількість теплової енергії.  В режимі ж обмеження потужності система регулювання котла зменшує кількість повітря, що подається в камеру згорання. При цьому, котел працює в режимі тління з виділенням великої кількості СО. Низька температура в камері не дозволяє спалювати цей газ, а відповідно він просто виводиться в димохід. Неповне згорання палива не лише негативно впливає на ефективність роботи, а й забруднює навколишнє середовище. Крім того, незгорівші частки палива відкладаються на стінках камери згорання та теплообмінника у вигляді нагару і дьогтю і призводить до процесу хімічної корозії металу.

Саме тому для досягнення найвищих показників КПД та довговічної роботи твердопаливного котла необхідно забезпечити постійну його роботу на номінальній потужності. Однак в такому режимі він гарантовано буде виробляти надлишкову теплову енергію. Для її накопичення і подальшої передачі в систему опалення необхідний теплоакумулятор.

Конструкція теплоакумулятора

Зазвичай буферна ємність виконана в формі циліндра з двома днищами. Однак зустрічаються і плоскі варіанти для специфічних умов встановлення. Для запобіганню тепловтрат ззовні теплоакумулятор покривається шаром ефективного теплоізоляційного матеріалу та декоративним кожухом. Для виконання додаткових функцій може бути укомплектований додатковими елементами як: трубчастий теплообмінник, ТЕН, бак для нагріву води.

Варіанти підключення:

Переваги встановлення теплоакумулятора:

• Підвищення ефективності роботи твердопаливного котла.
• Зниження шкідливих викидів в атмосферу.
• Збільшення часу автономної роботи.
• Забезпечує довгий період експлуатації твердопаливного котла.
• Можливість поєднання в одній системі різних джерел теплової енергії.
• Підвищення теплоємності та інертності системи.
• Захист від перегріву твердопаливного котла.
• Вирівнювання температури теплоносія для більш комфортної експлуатації.

Розрахунок об’єму теплоакумулятора

Розрахунок необхідного об’єму полягає в визначенні акумулюючій здатності теплоносія, яка характеризується теплоємністю. Для води вона складає 4,18 кДж кг/°С. Це означає, що для нагріву води на один градус необхідно подати теплової енергії в еквіваленті 4,18 кДж. Тобто в 1 л на 1 °С - 0,00116 кВт.

Наприклад, для нагріву теплоакумулятора об’ємом 1000 л. до температури від 20 до 70 градусів необхідно забезпечити 209 000 кДж тепла, що приблизно становить 58 кВт/год.

Формула розрахунку теплоакумулятора в залежності від твердопаливного котла матиме вигляд:

V = (Q₁ – Q₂) * T / C * ΔT, де

V – необхідний об’єм теплоакумулятора,

Q₁ – номінальна потужність котла,

Q₂ – потреба в теплі системи опалення,

T – тривалість горіння одного завантаження при номінальній потужності,

С – показник питомої теплоємності теплоносія,

ΔT – різниця температур (максимальної в теплоакумуляторі та температури в контурі опалення).

Проведемо розрахунок для прикладу на основі наступних даних:

Твердопаливний котел потужністю – 25 кВт., потреби приміщення в теплі – 10 кВт., тривалість горіння котла – 3 год., питома теплоємність води – 0,00116 кВт., максимальна температура в баці – 85 °С., температура в контурі – 40 °С.

V = (25 – 10) * 3 / 0,00116 * (85 – 45) = 862 л.

Варто зауважити, що буферна ємність має накопичувати в собі тепло як мінімум одного завантаження паливом котла що до неї підключений.

Якщо Вам необхідна консультація з приводу розрахунку необхідного об’єму, то Ви завжди можете звернутись до нас подзвонивши по вказаним телефонам на сайті чи залишивши заявку на зворотній зв'язок. Асортимент тепло акумуляторів доступний за посиланням: https://eccoterm.com.ua/teploakkumulyatori.

Спеціалісти інтернет-магазину «Екотерм» завжди раді Вам допомогти!