Теплоаккумулятор для твердотопливного котла: нужен или нет

Теплоаккумулятор или буферная емкость – незаменимый элемент отопительной системы источником получения тепловой энергии, которой является твердотопливный котел. Основным его предназначением является накопление тепловой энергии и последующая передача ее в систему отопления. Кроме того наличие теплоаккумулятора обеспечивает выравнивание температурных режимов работы котла, позволяет масштабировать систему, повышает ее теплоемкость и инертность.

Можно ли обойтись без теплоаккумулятора? Разберемся с процессом работы твердотопливного котла

Эффективность работы твердотопливного котла можно разделить на две составляющие: эффективность процесса сжигания в камере сгорания и эффективность передачи тепловой энергии от нагретых дымовых газов через теплообменник к теплоносителю. Первая составляющая напрямую связана именно с температурой горения топлива. Чем выше температура и активность горения, тем более полно сгорает топливо и соответственно выделяется большее количество тепловой энергии. В режиме же ограничения мощности система регулировки котла уменьшает количество подаваемого воздуха в камеру сгорания. При этом котел работает в режиме тления с выделением большого количества СО. Низкая температура в камере не позволяет сжигать этот газ, а соответственно он просто выводится в дымоход. Неполное сгорание топлива не только негативно влияет на эффективность работы, но и загрязняет окружающую среду. Кроме того, несгоревшие частицы топлива откладываются на стенках камеры сгорания и теплообменника в виде нагара и дегтя и приводит к процессу химической коррозии металла.

Именно поэтому, для достижения наивысших показателей КПД и долговечной работы котла необходимо обеспечить постоянную его работу на номинальной мощности. Однако в таком режиме он гарантированно будет производить избыточную тепловую энергию. Для ее накопления и последующей передачи в систему отопления необходим теплоаккумулятор.

Конструкция теплоаккумулятора

Обычно буферная емкость выполнена в форме цилиндра с двумя днищами. Однако встречаются и плоские варианты для специфических условий установки. Для предотвращения теплопотерь снаружи теплоаккумулятор покрывается слоем эффективного теплоизоляционного материала и декоративным кожухом. Для выполнения дополнительных функций может быть укомплектован дополнительными элементами, такими как трубчатый теплообменник, ТЭН, бак для нагрева воды.

Варианты подключения:

Преимущества установки теплоаккумулятора:

• Повышение эффективности работы твердотопливного котла.
• Снижение вредных выбросов в атмосферу.
• Увеличение времени автономной работы.
• Обеспечивает долгий период эксплуатации котла.
• Возможность сочетания в одной системе разных источников тепловой энергии.
• Повышение теплоемкости и инертности системы.
• Защита от перегрева твердотопливного котла.
• Выравнивание температуры теплоносителя для более удобной эксплуатации.

Расчет объема теплоаккумулятора

Расчет необходимого объема заключается в определении аккумулирующей способности теплоносителя, характеризующейся теплоемкостью. Для воды она составляет 4,18 кДж кг/°С. Это означает, что для нагрева воды на один градус необходимо подать тепловую энергию в эквиваленте 4,18 кДж. То есть в 1 л на 1 °С – 0,00116 кВт.

К примеру, для нагрева теплоаккумулятора объемом 1000 л. до температуры от 20 до 70 градусов необходимо обеспечить 209 000 кДж тепла, что составляет примерно 58 кВт.

Формула расчета теплоаккумулятора в зависимости от твердотопливного котла будет выглядеть:

V = (Q1 – Q2) * T / C * ΔT, где

V – необходимый объем теплоаккумулятора,

Q₁ – номинальная мощность котла,

Q₂ – потребность в тепле системы отопления,

T – длительность горения одной загрузки при номинальной мощности,

С – показатель удельной теплоемкости теплоносителя,

ΔT – разность температур (максимальная в теплоаккумуляторе и температура в контуре отопления).

Произведем расчет для примера на основе следующих данных:

Твердотопливный котел мощностью – 25 кВт., потребность помещения в тепле – 10 кВт., продолжительность горения котла – 3 часа., удельная теплоемкость воды – 0,00116 кВт., максимальная температура в баке – 85 °С., температура в контуре – 40 °С.

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

Следует отметить, что буферная емкость должна накапливать в себе тепло как минимум одной загрузки топливом подключенного к ней котла.

Если Вам необходима консультация при расчете необходимого объема, то Вы всегда можете обратиться к нам позвонив по указанным телефонам на сайте или оставив заявку на обратную связь. Ассортимент теплоаккумуляторов доступен по ссылке: https://eccoterm.com.ua/teploakkumulyatory.

Специалисты интернет-магазина «Экотерм» всегда рады помочь!