Что такое буферная ёмкость отопительной системы. Её
устройство и основные задачи
Буферная,
или аккумулирующая емкость (теплоаккумулятор) – это устройство, служащее для
создания рационального графика выработки и использования тепла в домах с
автономной системой отопления.
Устройство
теплового аккумулятора напоминает бытовой термос при его многократном
увеличении. Это бак цилиндрической формы, покрытый слоем специальной вспененной тепло изоляции. Высота бака-аккумулятора в несколько раз больше
диаметра.
Основная
цель применения буферной емкости – оптимизация теплового режима всего отапливаемого
строения при одновременном снижении расходов на отопление. В период активной
работы теплогенератора, которым может служить тепловой насос ( или твердотопливный и электрический котел ), буферная
емкость накапливает тепловую энергию, а при выключении теплогенератора – отдает её, поддерживая требуемую температуру и обеспечивая
горячее водоснабжение.
Функции бака-аккумулятора в
системе отопления
- аккумулирование
тепловой энергии с последующей передачей в отопительную систему при
необходимости;
- повышение
КПД и эффективности использования теплового насоса, благодаря возможности
отбора всего тепла в систему теплоснабжения. Такой отбор возможен при
достаточном объеме теплосистемы.
- возможность
одновременного использования нескольких теплогенераторов в отопительной
системе: это особенно важно, учитывая тот факт, что разные источники тепла
могут эффективно работать в разное время суток (солнечную энергию
рационально аккумулировать днем, когда солнце наиболее активно, энергию от
теплового насоса лучше накапливать ночью, когда действует «ночной тариф»
на электроэнергию, и так далее);
- возможность
разводки на несколько устройств отдачи тепла ( радиаторы, фанкойлы, теплые
полы и так далее ) ;
- возможность
разделения сред и обеспечения дома санитарной горячей водой с помощью
встроенного теплообменника для ГВС.
- деаэрация
( удаление воздуха из теплоносителя ) ;
- выравнивание
давления в системе;
Расчет термоаккумулятора
Объем
буферной емкости рассчитывают, исходя из соотношения 30-50 литров объема
аккумулирующей емкости на 1 кВт мощности теплогенератора. Соответственно,
тепловую мощность (Вт), которую возможно накопить в баке теплоаккумуляторе
емкостного типа, определяют по следующей формуле:
Q =
m*cp*(T2-T1),
где
m — масса вещества, используемого в теплоаккумуляторе, кг;
cp —
удельная теплоемкость теплоносителя вещества, Вт:(кг*К);
T2 и
T1 — средняя температура теплоносителя - конечная и
начальная соответственно, °C.
За счет чего происходит экономия затрат на обогрев при
наличии теплоаккумулятора
Теплоаккумулятор
позволяет поддерживать необходимый тепловой режим помещения в интервалах
выключения теплового насоса.
При
использовании теплового насоса целесообразно запрограммировать его на работу в
основном ночью, когда тарифная плата за электроэнергию в
несколько раз ниже, чем днем. При этом желаемый график работы теплового насоса может
автоматически поддерживаться приборами управления.
Практика
показывает, что при наличии теплового аккумулятора в отопительной системе, экономия составляет от 10% при использовании для отопления газа, 15% -
дров или угля и 30% в случае использования электроэнергии.
Буферная емкость в системе отопления тепловым насосом
В
силу специфики режимов работы, отопительные системы с применением теплового
насоса должны отвечать определенным требования по минимальному расходу и объему
теплоносителя. Кроме того, для тепловых насосов типа воздух/вода должно быть
запасено достаточное количество тепла для режима разморозки испарителя.
Установка бака позволяет:
- уменьшить количество пусков компрессора,
- получить максимальную энергию каждого цикла ТН,
- накопить тепло для использования горячего водоснабжения,
- накопить тепло ночью, по ночному тарифу, для использования тепла в дневное время,
когда цена на электроэнергию выше.
Схема
с установкой буферного бака в контур отопления последовательно, обычно
используется в сочетании с воздушным тепловым насосом.
