Буферная емкость для системы отопления
В системах отопления разного предназначения и на разных источниках тепла иногда используются буферные емкости. Этот элемент в сети теплоснабжения представляет собой бак в котором аккумулируется горячая вода или другой теплоноситель. Буферная емкость – это, фактически, аккумулятор тепла, который позволяет сгладить неравномерность потребности энергии в разное время суток и сохранять его на некоторое время.
Для всех ли систем возможно применение этого элемента? Какие особенности выбора емкости заводского изготовления, и можно ли ее сделать самостоятельно? Эти и другие вопросы, в том числе и принципы расчета, рассмотрим подробнее.
Применение буферной емкости в системе отопления
Как уже говорилось, буферная емкость для отопления применяется в первую очередь для аккумулирования вырабатываемого тепла и распределения его равномерно по потребностям и теплопотерям весь период эксплуатации. Применение такой емкости позволяет создать систему с некоторыми преимуществами перед аналогичными сетями без нее.
Например:
- Обеспечение постоянного объемного расхода в отопительном контуре. При этом вторичный контур на отопительных приборах может регулироваться автоматикой и объемный расход в нем изменяться с течением времени. Это позволяет уменьшить инерционность системы и убрать необходимость резкого изменения тепловой производительности котла или другого оборудования. Это важно в системах, в которых трудно моментально изменить мощность отопительного агрегата. Например, при применении твердотопливного котла, когда при срабатывании терморегулирующих вентилей на вторичном контуре резко уменьшается проток воды через них, но остановить котел или резко уменьшить его производительность, согласно требуемой мощности, затруднительно. Весь избыток тепла от сгорания топлива аккумулируется в буферной емкости.
- Буферная емкость для системы отопления позволяет сгладить перерывы в подаче тепла при отсутствии электроэнергии или ее ограничении. Например, при использовании электрических котлов или тепловых насосов, возможна их работа с многотарифными счетчиками.
В таком случае ночью электричество дешевле и целесообразно включать систему для аккумуляции тепла в ночной период, а днем использовать нагретую в буферной емкости воду. - Аналогично емкость работает и при остановке отопительного прибора по другим причинам. Например, позволяет сохранить тепло после сгорания всего топлива.
В таком случае ночью электричество дешевле и целесообразно включать систему для аккумуляции тепла в ночной период, а днем использовать нагретую в буферной емкости воду.Каждая сфера применения требует грамотного расчета необходимого объема. Объем зависит и от типа теплогенератора, и от назначения емкости.
Схемы сетей с буферной емкостью
Существуют разные типы буферных накопителей. Это и простые баки с входными и выходными патрубками, по которым циркулирует вода по одному контуру и перемешивается. Их чаще всего применяют для твердотопливных котлов или для контура горячего водоснабжения. Например, схема подключения буферной емкости к твердотопливному котлу выглядит так:
- Теплогенератор, который является или твердотопливным котлом, или любым другим отопительным агрегатом. Нагретая вода от него напрямую попадает в буферную емкость.
- Буферный накопитель в таком случае представляет собой обычную пустотелую утепленную емкость, горячая вода из которой дальше циркулирует во вторичном контуре отопления или подается на горячее водоснабжение.
- Расширительный бак, который позволяет поддерживать давление в системе.
- Запорная и регулирующая арматура.
- Циркуляционные насосы в отопительном и вторичном контуре.
- Потребители тепла – радиаторы, теплый пол, другие приборы.
Такая схема проста и не требует особого расчета. Необходимо лишь правильно подобрать емкость бака.
Существуют и накопительные емкости, в которых встраиваются теплообменники. В таком случае вода от теплогенератора напрямую попадает в бак и нагревает уже содержащуюся в нем воду. Теплогенератором может быть как котел, так и солнечный коллектор, тепловой насос или другое оборудование. В баке может быть не один, а несколько теплообменников для горячего водоснабжения и разных контуров отопления.
В такой системе может быть не одна, а несколько буферных емкостей, которые дублируют и заменяют друг друга. Также возможно применение нескольких разных отопительных теплогенераторов, от разных источников энергии. Это позволяет уменьшить зависимость от энергоресурсов. Например, в одной системе возможно использование твердотопливного котла, солнечного коллектора, теплового насоса.
С помощью системы трубопроводов энергия из этих источников нагревает воду в буферной емкости, которая потом через систему теплообменников передается дальше на теплый пол, отопительные приборы или греет проходящую воду горячего водоснабжения.
Такие сложные системы требуют применения качественных и надежных устройств регуляции и автоматики. Необходимо большое количество датчиков, циркуляционных насосов и других приборов, которые будут отслеживать температуру, давление и другие параметры сети.
Важно понимать, что необходимо использовать только качественные емкости, на которых исправно работают защитные элементы, которые не позволяют температуре воды и давлению подниматься выше опасного предела.
Большинство буферных емкостей производятся промышленным способом из стальных баков с антикоррозийным покрытием, теплоизоляции и защитных элементов. Можно ли изготовить буферную емкость своими руками для твердотопливного котла, как чаще всего используемого агрегата? Рассмотрим этот вопрос.
Буферный накопитель своими руками
Как уже выяснили, буферная емкость, по сути, представляет собой бочку или бак, в котором могут быть устроены различное количество теплообменников, термодатчиков и спускной клапан для сброса излишнего давления. Заводские изделия снабжаются всем необходимым инструментарием и изготовляются из стали с различным покрытием и утеплителем.
Стоимость теплоаккумуляторов может достигать довольно внушительных сумм и зависит от емкости и количества теплообменников. Но можно ли изготовить буферную емкость для твердотопливного котла своими руками без потери функциональности, сэкономив при этом финансы? Вопрос непростой.
- Подобрать уже готовый бак из подходящего материала, который будет соответствовать заданной емкости, или рассчитать количество материалов для изготовления емкости самостоятельно из листовой стали. Сложность в том, что желательно использовать материал, который не подвергается коррозии. Например, нержавеющую сталь, но она довольно дорогая. Теплоаккумулятор из обычной черной стали будет дешевле, но для него необходимо использовать теплообменники, чтобы вода из него не попадала в систему отопления. Так как там будет происходить коррозия.
- Качественно сварить емкость без допущения утечек. При использовании нержавеющей стали необходимо применять аргоновую сварку. Черная сталь в основном применяется толщиной от 4 мм, что также накладывает отпечаток на сложность работы и возникает необходимость привлечения высококлассного сварщика.
- Найти медную или нержавеющую гофрированную трубу подходящего диаметра для изготовления теплообменников. Из трубы сворачивается спираль, которая погружается в бак. По ней будет циркулировать вода от котла и по контуру отопления. Медь также довольно дорогой материал.
- Качественно устроить врезки и патрубки для подключения подводящих и отводящих трубопроводов.
- Грамотно утеплить емкость по всей поверхности.
- Установить спускной клапан и температурные датчики в верхней и нижней зонах.
Все эти процессы довольно трудоемкие и требуют знаний и опыта. А при любой ошибке возникает опасность выхода из строя всей системы. Если вы не уверены в своих силах, лучше приобрести емкость заводского изготовления. Тем более что в большинстве случаев разница в цене будет не так уж высока.
Как же подобрать объем бака для разных систем? Правильный выбор изделия необходим как для покупки заводского, так и для его изготовления самостоятельно.
Расчет теплоаккумулятора
Расчет емкости буферного накопителя требует тщательности. В первую очередь необходимо определить для каких целей будет применяться емкость. Если для уменьшения инерционности при работе твердотопливного котла, применяются одни формулы, для работы при отсутствии электроэнергии в тепловых насосах – другие. В первую очередь рассмотрим систему с твердотопливным котлом.
Как вариант, можно применить простейшую формулу, которая позволяет приблизительно подобрать емкость бака в зависимости от мощности котла. Например, рекомендуется подбирать объем теплоаккумулятора в пределах 40–80 л на 1 кВт мощности котла. Этот метод прост, но не надежен.
Так как во время отопительного сезона требуется лишь небольшая часть от общей потребности в тепле, то при использовании с учетом средней температура наружного воздуха за отопительный период можно подобрать оптимальный режим системы. Для этого необходимо рассчитать емкость по какой формуле: V=2246*((2,5-Qn/Q))/(73-0,4*T)*Qn (Qn – расчетная отопительная нагрузка для объекта, T – расчетная температура «обратки»).Существуют также метод, который позволяет определить объем емкости в зависимости от количества топлива, одноразово загружаемого в котел. Формула выглядит таким образом: V=13,5*Q*t, где
- V – емкость,
- Q – мощность котла,
- t – время выгорания топлива.
При расчете и устройстве бака по этому методу емкость получается такого объема, что должна забрать все тепло сгоревшего топлива при максимальной загрузке.
Тепловой насос требует немного других принципов выбора буферной емкости. Теплоаккумуляторы для таких систем подбирается исходя из разных принципов. Например, для оптимизации работы системы по времени можно использовать отношения 20–25 л полезного объема теплоаккумулятора на каждый кВт мощности теплового насоса.
Грамотно подобранная и изготовленная буферная емкость позволит устроить комфортную систему отопления без лишних затрат электроэнергии, топлива и денежных средств.
- Инженерные коммуникации
Буферные емкости | Компания «Lavoro eco»
Выберите город
Абакан Анапа Ангарск Армавир Артем Архангельск Балаково Барнаул Белогорск Бийск Биробиджан Благовещенск Большой камень Великие Луки Великий Новгород Великий Устюг Владивосток Владимир Волгоград Вологда Воронеж Десногорск Донецк (ДНР) Екатеринбург Елизово Ереван (Республика Армения) Ивановка Иваново Ижевск Иркутск Истра Йошкар-Ола Казань Калуга Караганда (Казахстан) Киров Комсомольск-на-Амуре Кострома Котельнич Краснодар Красноярск Луга Люберцы Макарьев Мантурово Минск (Беларусь) Москва Нижний Новгород Нижний Тагил Никольск Новокузнецк Новороссийск Новосибирск Обнинск Пермь Петропавловск-Камчатский Псков Райчихинск Ростов-на-Дону Рыбинск Самара Санкт-Петербург Саратов Свободный Северодвинск Симферополь Смоленск Сургут Сыктывкар Тамбовка Тверь Тимирязево Тольятти Томск Тула Тюмень Улан-Удэ Усть-Каменогорск (Казахстан) Уфа Хабаровск Ханты-Мансийский АО Челябинск Череповец Чита Шарья Шахунья Южно-Сахалинск Якутск Яранск Ярославль
К сравнению (1)Буферные резервуары – Термоаккумуляторы или Буфер
Что такое буферные резервуары и их назначение?
Буферный бак, используемый совместно с гидравлическими системами котла, работающего на биомассе
Буферный бак предназначен для сокращения циклов работы источника тепла или для хранения выработанной тепловой энергии для последующего использования при необходимости.
Буферные резервуары содержат или хранят объем нагретой воды, которая обычно представляет собой «воду для отопления», которая проходит через вашу систему отопления (водяные системы), такие как пол с подогревом или радиаторы. По сути, это резервуары для хранения тепла, так как они хранят тепло, вырабатываемое в воде, и это тепло или энергия используются на более позднем этапе.
Буферный резервуар обычно рассматривается как устройство, которое накапливает тепловую массу (аналогично «маховику» как таковому), чтобы подача тепла или холода не включалась и выключалась слишком часто, когда требования к более низкой нагрузке включаются и выключаются для системы теплового насоса. Уменьшая частоту включения теплового насоса, вы также можете снизить эксплуатационные расходы. Кроме того, тепловые накопители для твердотопливных приборов, таких как котел на биомассе или дровяная горелка, должны использоваться для отвода тепла от прибора в буферный резервуар в случае отказа насоса или электропитания.
Источником тепла, питающим или приводящим в действие буферные резервуары, может быть любой котел (газовый, жидкотопливный, твердотопливный, дровяной, биомассовый или электрический), солнечный, геотермальный тепловой насос или воздушный тепловой насос, в зависимости от конструкции системы.
Схема буферного резервуара для отопления – схема трубопроводов, насосы и т. д.
Буферный резервуар для воды также можно использовать в системах с охлажденной водой или на стороне холодного пользователя системы кондиционирования воздуха. Резервуар используется в качестве резервуара для хранения при пиковых нагрузках или в ситуациях, когда потребность превышает возможности системы охлаждения.
При переменной потребности в охлаждении всегда используется буферный бак. Резервуар используется в качестве хранилища в этих приложениях для размещения пиковых нагрузок или случаев, когда потребность превышает мощность системы охлаждения.
Эти резервуары увеличивают тепловую мощность системы охлажденной воды, а также помогают контролировать температуру обратной воды.
В результате циклы компрессора сокращаются, а контроль температуры улучшается, поскольку буферный резервуар соответствующего размера обеспечивает достаточный объем для «буферизации» объема системы.
Буферные накопительные баки для горячей воды – водяное отопление/водяные системы
Бытовые накопительные баки для горячей воды часто используются с водонагревателями в качестве источника тепла для учета пиковых объемов потребления в системах горячего водоснабжения, их также называют резервуарами для хранения горячей воды или буферными баками для горячей воды. Мы можем предложить ряд резервуаров из нержавеющей стали или стали, покрытой стекловидной эмалью, с антикоррозийной обработкой, которая является решением для защиты металла. Из-за высокой устойчивости к старению используемая эмаль инертна и не подвержена коррозии. Обладает практически незначительным влагопоглощением и сохраняет термостабильность как при высоких, так и при низких температурах, поэтому температура колеблется от -5°С до +9°С.
Эта стекловидная эмаль хорошо выдерживает температуру 0°C даже при многократном воздействии максимальной нагрузки на буферные резервуары.
Буферные баки – от 200 до 1500 литров – Резервуары/сосуды для хранения горячей воды для системы горячего водоснабжения для бытового или санитарного водоснабжения – варианты из мягкой стали или нержавеющей стали, покрытые стекловидной эмалью
, и должны включать защитные антикоррозионные системы внутри буферного бака, такие как расходуемые магниевые аноды или постоянные электронные аноды.
Мы производим полный спектр буферных резервуаров для горячей воды для бытовых нужд из нержавеющей стали или футерованной мягкой стали емкостью от 200 до 5000 литров в вертикальной или горизонтальной конфигурации, с смотровым окном/люком или без него.
Благодаря вертикальной установке или даже индивидуальным размерам в соответствии с потребностями объекта, а также доступным аксессуарам, таким как магниевый анод или электронный анод для эмалированных версий, версии из нержавеющей стали на самом деле не требуют какой-либо защиты буферных резервуаров.
Размеры буферных резервуаров от 200 до 1500 литров
Ассортимент резервуаров для хранения от 200 до 1500 литров
Наши буферные резервуары версии RB от 800 до 1500 литров, которые имеют отверстие для очистки или осмотра системы водонагревательного резервуара диаметром 400 мм. (также доступны версии из нержавеющей стали, а также стандартная эмалированная конструкция из мягкой стали)
Буферные резервуары от 800 до 1500 литров с отверстием для очистки/проверки диаметром 400 мм производства Flexiheat UK
У нас есть специальная веб-страница, на которой более подробно представлен наш ассортимент резервуаров для хранения горячей воды для бытовых нужд.
Это не термоаккумуляторы. В теплоаккумуляторе горячая вода для бытовых нужд нагревается, проходя через теплообменник (обычно змеевик), который передает тепло из нагретого накопителя в воду для бытовых нужд.
Буфер теплового насоса
Когда в качестве источника тепла используются воздушные тепловые насосы, требуются буферные баки, поскольку они обеспечивают энергию для оттаивания при низких наружных температурах.
При низких температурах окружающего воздуха воздушный тепловой насос размораживает испаритель, чтобы удалить наросты льда, обычно переключаясь на работу в обратном цикле. Конденсатор теплового насоса временно становится испарителем теплового насоса во время этого цикла, отводя тепло от радиатора и истощая систему отопления здания. Именно здесь в игру вступает буферный резервуар / тепловой накопитель / резервуары для хранения, поскольку в них есть горячая вода для удовлетворения требований гидравлических систем, пока происходит этот процесс.
Буферный бак для отопления тепловым насосом
Кроме того, когда температура наружного воздуха снижается, производительность теплового насоса снижается (воздушный тепловой насос), а потребность объекта в отоплении возрастает. В результате эффективность теплового насоса и производство тепла будут снижаться в течение года. В Соединенном Королевстве нормальные дневные колебания температуры позволили бы тепловому насосу нагревать резервуар для хранения тепла в течение дня, когда потребность системы отопления низка, предоставляя готовый источник тепла на случай, когда потребность системы отопления возрастает, а производительность теплового насоса снижается.
По этой причине буферные резервуары используются в системах отопления с тепловым насосом или в системе распределения тепла, чтобы уменьшить цикличность теплового насоса.
Согласно британскому стандарту BS 14511:2011, тепловой насос не должен запускаться чаще трех раз в час. Это связано со сравнительно большим пусковым током двигателя компрессора и потенциальным влиянием на местную инфраструктуру электроснабжения, будь то геотермальные тепловые насосы или воздушные тепловые насосы, а также снижением эксплуатационных расходов.
Эмпирическое правило выбора теплового насоса для буферного резервуара – объем теплового буферного резервуара должен составлять примерно 25 литров воды на кВт мощности теплового насоса для целей оттаивания и предотвращения циклирования при низких тепловых нагрузках систем ОВКВ.
Во-первых, наша линейка буферных резервуаров объемом от 50 до 6000 литров, сертифицированных по стандарту ErP — без змеевика или с подключением к змеевику, дополнительным источникам тепла, таким как солнечные, геотермальные системы или геотермальный тепловой насос и т.
д. стальной конструкции, а установщик теплового насоса должен обеспечить достаточную защиту буферных резервуаров от коррозии, вызванной системой отопления
Данные о количестве накопленной энергии для наших буферных резервуаров – Flexiheat UK
Геотермальные системы
Геотермальные системы или системы водяного отопления с использованием тепловых насосов, использующих грунт, получают тепло не из воздуха, а из земли. Это тепло (тепловое тепло) гарантировано как таковое, и, таким образом, не полагаясь на тепло в воздухе, они не страдают от этих проблем.
Водонагреватели
Резервуары для хранения или буферные резервуары не следует путать с водонагревателями, они имеют змеевики внутри резервуаров, и эти змеевики содержат воду для отопления, которая передает тепло или тепловую энергию от воды системы отопления в горячую воду для бытовых нужд, поскольку это теплообменник, поэтому они обозначаются как накопительные баки с горячей водой для использования в питьевом водоснабжении, таком как ваши краны, душ и ванны.
Непрямые калориферы от Flexiheat UK
Непрямые двойные змеевики с высоким коэффициентом усиления также доступны с солнечным теплом, подаваемым в бак через солнечную тепловую систему, такую как коллекторы жидкости солнечной солнечной тепловой системы (жидкость поглощает солнечное тепло) или солнечные фотогальванические (солнечные фотоэлектрические) панели, обеспечивающие электроэнергию для питания погружных нагревателей в баке.
Сдвоенный змеевик косвенного нагрева с высоким коэффициентом усиления
Бойлер, соединенный с косвенным водонагревателем (накопитель горячей воды для бытового потребления)
Тепловые насосы с воздушным источником Размер бака
Настоятельно рекомендуется обратиться за рекомендациями к производителю тепловых насосов. Рекомендации производителей будут иметь решающее значение при определении наиболее подходящего размера буферного резервуара для определенного теплового насоса.
Предотвращает короткие циклы теплового насоса и обеспечивает байпасный механизм, поддерживающий работу теплового насоса с минимальной скоростью потока, даже если большинство зон нагрева закрыто.
Для обеспечения правильной работы теплового насоса требуется как минимальный расход, так и минимальный объем воды в контуре, что снижает эксплуатационные расходы.
Резервуары для хранения воды в гидравлических системах
Итак, требуется ли вам буферная емкость для горячей воды или буферные емкости для котлов, тепловых насосов , 9010 1 биомасса или для чиллеров ( охлажденная вода буфер) у нас есть весь ассортимент в Flexiheat UK, позвоните в наш отдел продаж по телефону 01202 822221 или используйте наш адрес электронной почты выше на веб-странице.
Буферный бак из нержавеющей стали
Они могут обеспечивать гидравлическую сепарацию, добавлять объем жидкости в систему и предотвращать короткие циклы гидравлической системы отопления или охлаждения. Эти буферные резервуары производятся компанией Chiltrix и используются в чиллерной системе Chiltrix с тепловым насосом для обогрева пола и других применений лучистого отопления.