Что такое буферная емкость? Правильный расчет буферной емкости

Если вы хотите использовать энергию эффективно и без потерь, вам нужно больше, чем просто работающий отопительный котел. Чтобы идеально дополнить вашу систему отопления, необходимо приобрести накопительный бак. Зачем нужна буферная емкость и в чем ее польза разберем ниже.

Что такое буферная емкость?

На самом деле теплоаккумулятор, предназначенный для отопительных систем, — это металлический бак, объем которого начинается от 350 литров, и имеет специальный кожух (утепление). Наиболее простые модели имеют исключительно патрубки, чтобы подключить теплоноситель и гильзу для установки термометров. А более дорогие модели оснащаются теплообменниками в виде змеевиков.

Предназначение буферных баков

  • При ГВС в здании.
  • Для обеспечения в доме неизменной, ровной температуры.
  • Повышение КПД и результативности в работе оборудования отопительной системы.
  • Если будет необходимость, может быть создан общий контур, если присутствует не единственный котел.
  • Скапливание тепловой энергии, которую в излишке вырабатывает котел.

Основной недостаток – каждая накопительная емкость для отопления ограничена в объемах. И, естественно, чем больше буферный бак, тем требуется побольше помещение, чтобы его разместить.

Принцип работы

Аккумулирующая емкость собирает в себе теплоноситель от теплогенератора и держит температуру, не позволяя ей падать длительный период. В этот же временной интервал котел не работает.

Нагрев достаточное количество воды в емкости, котел отключается.

Далее, по мере необходимости, теплоноситель насосом перекачивается из емкости в отопительную систему.

Функции аккумулирующих емкостей:

  • накапливание тепла с дальнейшей отдачей в отопительный контур по первому требованию;
  • увеличение эффективности при использовании тепловых насосов;
  • одновременное применение не одного теплогенератора в отопительной системе;
  • осуществимость деления сред и обеспечение здания санитарной горячей водой, благодаря установленному теплообменнику для ГВС;
  • аспирация воздуха из теплоносителей;
  • в системах выравнивается давление.

Преимущества буферной емкости:

  • повышается срок годности котлов;
  • предельно повышается теплоотдача самого котла;
  • оборудование будет защищено от перегревания;
  • выравниваются перепады температур в здании;
  • постоянное обеспечение наличием горячей воды;
  • можно подключить на несколько устройств отдачи тепла;
  • сбережение топлива и денежных средств.

Какими бывают буферные емкости?

Bakilux предлагает большой выбор буферных аккумуляторов, объем которых разнится от 350 до 10000 литров. Также они производятся разного внешнего вида и для решения всевозможных задач:

  • аккумулирующие баки с теплообменником из нержавейки, установленным в нижней части емкости;
  • для твердотопливных котлов с 2-мя змеевиками;
  • с теплообменником для систем ГВС;
  • без теплообменников.

Продукция Bakilux обладает основными характеристиками:

  • возможно подключать к разным ресурсам энергии;
  • использование в системах с открытым или замкнутым контуром;
  • осуществляют функцию гидравлического разделителя;
  • доступная стоимость для разных верст населения.

Теплоизоляция

Для эффективной работы отопительных систем нужно применять качественную теплоизоляцию в производстве теплоаккумуляторов. Из-за некачественного материала бак может терять до 30% процентов энергии.

Различают несколько видов термоизоляции:

  • каучуковая,
  • пенополиуретановая,
  • флисовая,
  • поролоновая.

Достоинства в использовании баков-аккумуляторов с разнообразными источниками тепла:

  • котел на твердом топливе – гарантируется постоянная и результативная работа котла, повышается его коэффициент полезного действия и паузы между загрузками требуемого топлива;
  • гелиоколлектор – скапливается избыточное количество энергии Солнца и применяется, когда наступает время в ее недостатке;
  • тепловой насос – обеспечивается экономичная работа этого оборудования, вне зависимости от актуальной необходимости в тепловой энергии;
  • электрическая энергия – скапливается тепло за период дня, когда наименьший тариф на электричество и применяется в нужный период;
  • чиллер (холодильная установка, используемая для кондиционирования воздуха) – гарантируется возможность быстрого поглощения немалого количества тепла, при этом мощность этого оборудования небольшая;
  • котел на газу – в данных контурах буферный бак позволяет применять в короткие сроки немалое число тепловой энергии либо подогретой воды.

Расчет буферной емкости для системы отопления

Каждый твердотопливный котел, вне зависимости от его типажа и метода сжигания в нем топлива, обладает общими характеристиками:

  • Работает исключительно в небольшом высокотемпературном графике (90/75С или 80/60С).
  • Может изменять мощность в интервале 100…50% благодаря уменьшению количества поступающего воздуха для горения. При этом с уменьшением мощности очень сильно понижается коэффициент полезного действия за счет повышения количества CO2.
  • Отопительное оборудование нельзя остановить, пока все топливо в нем не сгорит.
  • Отопительное оборудование следует подбирать с запасом 15% мощности на наиболее холодную пятидневку.

Примечание: чтобы топливо в отопительной системе потреблялось экономно, выбор теплоносителей обязан осуществляться через 3-х ходовой смеситель с погодозависимой автоматикой.

1 киловатт ≈ 20 литров (минимум) … 55 литров (оптимальный вариант)

Несколько примеров расчета бака аккумулятора для системы отопления:

№1:
Если мощность котла 25 киловатт, а емкость топки – неизвестна
Объем буферной емкости:
V = 25 кВт x 20 л = 500 л 

№2:
Если пеллетный котел имеет мощность 40 киловатт.
Объем буферного бака:
V = 40 кВт x 20 л = 800 л 

№3:
Котел, работающий на угле, мощностью 35 кВт. Топка вмещает не больше 20 килограмм угля. Соответственно, когда заслонка открыта полностью, за 1 час сгорит угля:
G1час = 35 кВт / (5,8 кВт/кг x 0,75) = 8 кг/ч
Вся загрузка прогорит за:
T = 20 кг / 8 кг/ч = 2,5 часа
В случае отсутствия отбора тепла, требуется аккумулировать следующее количество тепла:
Qаккум = 2,5 ч x 35 кВт = 87,5 кВт
Минимальная температура в баке – 30C, максимальная – 90C, значит надо бак объема:
V = 87,5 кВт x 860 / (90С – 300C) = 1254 л
(35 литров на киловатт)
Существует несколько способов, позволяющих подобрать буферные емкости для твердотопливных котлов:
Статический метод. Данный способ определяет объем теплоаккумулятора по количеству топлива, которое загружается в котел.
Буферная емкость: формула для расчета объема:
Vб.б.=13,5* QK * tв (1), где

  • Vб.б. – буферная емкость для котла, объем, в литрах;
  • QK – заявленная производительность оборудования, киловатт;
  • tв – заявленное время сгорания топлива, час.

Динамический – расчет происходит по нужде в тепле и температуре системы отопления.
Vб.б.=2246*((2,5- Qn / QK)/(73-0,4* tR))* Qn (2)

Альтернативный вариант – клиент задает наибольшее период времени работы котла за 24 часа.
Vб.б.=351*((16- tр.к.)/(73-0,4* tR))*Qn (3), где

  • Qn – расчетная тепловая нагрузка, киловатт;
  • QK – заявленная производительность оборудования, киловатт;
  • tр.к. – наибольший суточный режим работы котла, час;
  • tR – расчетный температурный режим в обратном трубопроводе, Цельсии.

Насколько экономиться благодаря монтажу теплоаккумулятора?

Сделаем подсчеты для здания площадью 250м2, если отопление осуществляется твердым топливом без буферного бака и с ним.
Возьмем следующие параметры подсчета:

  • Qк = 29 кВт;
  • Qn = 26 кВт;
  • КПД: nср = 78%;

древесина с теплотворностью Q HP = 4,1 кВт*ч/кг и влажностью d = 20%;
время сгорания одной загрузки топлива: tr ≈4ч.
Расчет:
1. При объеме аккумулирующего бака:
Vб.б.=2246*((2,5-26/29)/(73-0,4*55))*26 приблизительно 1770 литров.
2. Из формулы (3):
tр.к.сут.без.буф.емк.=16-(((73-0,4*55)*1770)/(351*26)) приблизительно 5,72 час.
3. Среднее ежедневное число загрузок топки котла с аккумулирующим баком за сезон:
n=5,72/4 приблизительно 1,43
4. Расход в час топлива (дерева):
Bт.час.=Qкотла/ Q HP * nср =28/4,1*0,78=8,8 кг/ч
5. Сколько расходуется топлива в отопительный сезон:
без бака:
Bот.п.= Bт.час.* tр.к.сут.без.буф.емк.* Дот.п приблизительно 23038 кг/отоп.пер.
с баком:
Bот.п.=Bт.час.* tр.к.сут.с.буф.емк.* Дот.п приблизительно 9412 кг/отоп.пер.
tр.к.сут.без.буф.емк. – работа котла за сутки без теплоаккумулятора в среднем за сезон отопления (при средней загрузке топки за сутки в сезон отопления≈ 3,5 р.), часы;
Дот.п ~ протяженность сезона отопления, сутки.
Сделав расчет теплоаккумулятора для отопления и иные вычисления, увидим, что уменьшение потребления древесины за отопительный сезон будет около 13630 килограмм.

За счет чего экономятся средства при наличи аккумулирующего бака

Буферная емкость для твердотопливного котла – это не только расходы на приобретения самого оборудования и его установку, а также на покупку датчиков, насоса, другое.

Тем не менее есть и признаки, которые покажут существенную экономию денег:

  • гарантия от перегрева котлов, которые совместно с монтажом и обвязкой стоят в несколько раз больше накопительных емкостей;
  • непрерывная экономия разных видов твердого топлива (не считая сохраненных киловатт), поскольку дает возможность сжигать его при наибольшем КПД;
  • соответственно истекает последнее – тление многих продуктов сгорания вредны для металла. Когда дымоход забит сажей – он пожароопасен, а стенки котлов, покрытые даже на несколько миллиметров сажи, снижают его теплосъем.

Выбор теплоаккумулятора

Приобретая данное оборудование, обращайте внимание на основные параметры:

  • давление в системах отопления;
  • объем бака теплоаккумулятора;
  • внешние параметры и масса бака;
  • оснащение дополнительными змеевиками;
  • возможность установки вспомогательных устройств.

Почему выбирают теплоаккумуляторы Бакилюкс

  • Компания «Bakilux» предлагает буферные емкости по наиболее демократическим ценам на рынке. В каталоге предлагаются надежные качественные модели, характеристики которых указывают на их добротность и длительный срок службы.
  • Бакилюкс предоставляет гарантийные обязательства на всю репрезентированную продукцию.
  • Политика ценообразования очень гибкая и поможет сберечь денежные средства, если приобрести товар компании. «Бакилюкс» – это удобно при большом ассортименте оборудования для любых потребностей.
  • Мы следим за мировыми тенденциями, поэтому в нашей продукции, наряду с технологиями проверенными временем, всегда присутствуют новейшие технические решения.

Подключение буферной емкости

Схема подключения буферной емкости существует не в единственном числе, однако необходимо четко соблюдать основные требования, которые присутствую в каждом из способов:

  • каждое из соединений обязано быть или в виде резьбы, или при помощи фланцев;
  • контрольные приборы устанавливаются на все входы и выходы;
  • непременно ставятся на входах фильтры для очистки;
  • монтаж манометров и предохранительного клапана;
  • требуется монтаж клапана воздухоотводчика.

Вследствие чего рекомендовано купить буферную емкость Бакилюкс?

  1. Экономически выгодно. Основная работа этих контуров отопления – это резервирование тепла и понижение всех затрат. Ценовая категория баков накопления ниже, в сравнении с большинством других производителей описываемого оборудования. При этом расчет буферной емкости твердотопливного котла в каждом случае индивидуален. Специалист компании Бакилюкс поможет в этом важном вопросе.
  2. КПД работы отопительного контура существенно увеличится. Установленный бак снимает избыток тепла и в дальнейшем отдает его в систему отопления.
  3. Ресурс отопительного оборудования продлевается на значительный период – котел защищен от закипания, упраздняются большие и частые скачки температуры от котла в систему отопления помещений.
  4. Теплоаккумуляторы Бакилюкс – одни из самых надежных на рынке Украины.

На вопрос «нужна ли буферная емкость» ответ в статье был дан. Аккумуляторы энергии играют важную роль в системах отопления. Подбираются они в соответствии с их назначением, потребностях систем и способа при отапливании помещений. Тепловые накопители зарекомендовали себя особенно хорошо с котлами на биотопливе, дровах, с тепловыми насосами и системами солнечного нагрева воды.