Бак аккумулятор: что это такое, устройство, монтаж

Что такое бак аккумулятор для системы отопления

Бак аккумулятор в системе отопления представляет собой резервуар, чтобы накапливать избыточное тепло для применения его в случае, если остановится котловое оборудование. Устройство применяют в схеме с котлом твердотопливного типа.

В некоторых случаях его устанавливают совместно с другими энергетическим оборудованием, к примеру, ими оснащают солнечные коллекторы, тепловые насосы, электронагреватели. Иначе данные агрегаты называются теплоаккумуляторами, буферными емкостями, либо накопителями.

Общие сведения

Особенности устройства

Баки, накапливающие тепло, имеют форму цилиндра, либо квадрата. Устройство оснащено патрубками, выходящими из корпуса. На количество патрубков влияет число подведенных отопительных приборов, контуров.

Объем бака должен соответствовать размеру помещения для отопления, параметр лежит в пределах 200 – 3000 кубометров. Чтобы сохранять тепло, между емкостью и внешним материалом прокладывают слой теплоизоляции, имеющий толщину 5 – 10 сантиметров. Внутреннее устройство бака зависит от типа конструкции.

К основным деталям относят:

1.теплообменник (один или два),

2.электронагреватель трубчатого типа.

3.анод магниевого типа.

Двухконтурные системы содержат теплообменники. Данные устройства в баке представлены змеевиками из медного материала. Электронагреватели способствуют сохранению температуры носителя в контурах при неполадках с котлом.

Как работает бак

В стандартной системе, то носитель тепла нагревают в специальном котле твердотопливном типе, который далее идет по трубам в направлении радиаторов. В отопительных приборах носитель охлаждается, по второй линии поступает назад в обогреватель.

После прогорания котла носитель остывает, пока снова не заложат топливо. При этом значение температуры воздуха падает. Если система отопления оснащена аккумуляторным баком, то работа имеет отличия. Как только котел начинает работать с полной мощностью, теплоноситель начинает циркуляцию между обогревающим устройством и аккумуляторной емкостью по малому кругу.

Буферный накопитель заполняется нагретой водой. При наполнении емкости с помощью насоса теплоноситель перекачивается в отопительную систему. В это время котел прогорает, на время закладки топлива отопительные устройства будут получать тепло из бака аккумулятора.

Внимание! Наличие в системе отоплении бака аккумулятора позволяет сохранять в помещении показатель температуры воздуха на одном уровне.

Плюсы бака накопителя

Если в системе отопления есть бак, то такая система может обогревать здание в течение длительного времени при полном отключении котла. Водяной контур в котле имеет хорошую защиту от закипания, поломок. Если резко повысится температура носителя, бак аккумулятор примет на себя избыток тепла, чем обеспечит защиту котельного оборудования. Система оснащается блокировкой от поступления холодного теплоносителя по линии обратного течения в горячий теплообменник во время поломки циркуляционного насоса.

Если отопление состоит из нескольких контуров, то бак распределяет тепловую энергию носителя, позволяя нескольким линиям функционировать самостоятельно. Данная возможность позволяет снижать затраты теплоэнергии, топлива.

Внимание! Установка бака имеет высокую стоимость, также повышаются требования к условиям размещения оборудования.

Подробности

Как подключить бак аккумулятор

По отношению к котельному оборудованию бак подключают параллельно. С помощью труб, имеющий нужный размер, соединяют бак с обогревателем и приборами отопления.

В обвязку входят такие детали, как:

1.клапан трехходового типа.

2.насос для подкачивания, расположенный на контуре между баком и обогревающим устройством.

3.приборы группы безопасности.

4.теплообменники для горячего водопровода.

5.вентиль трехходового типа.

6.насос для циркуляции между батареями и накопительной емкостью.

Для бака подготавливают ровный участок. При наличии емкости большого размера подойдет бетонная площадка. Бак устанавливают, применяя строительный уровень. Патрубки, устанавливаемые сверху, монтируются выше, чем приборы отопления для обеспечения естественного течения теплоносителя, если насос сломается.

От верхнего патрубка к источнику тепла подводят трубопровод для подачи, его устанавливают ближе к первому радиатору с обратной стороны бака. В подающую трубу, идущую от котла к баку, ставят приборы группы безопасности.

Они состоят из:

1.манометра.

3.вентиль, с помощью которого сбрасывают воздух.

Чтобы не образовывался конденсат, на котловое устройство ставится трехходовой клапан. До клапана подсоединяют насос для циркуляции, чтобы подавать теплоноситель в бак.

Снизу идущий патрубок бака соединяют с линией обратного течения теплоносителя в отоплении с одной стороны, с другой – подводят ко входу в котел. Если в баке остаются незадействованные патрубки, то их оснащают временными заглушками. Последним этапом следует подключить электрооборудование к электропитанию.

После окончания работ проводят тест на функционирование системы. В этот период рядом должны находиться специалисты. Они вовремя осуществят регулировку деталей, убедятся в правильности их работы.

Известные марки

Бак аккумулятор следует выбирать, придерживаясь следующих параметров: качество материала корпуса, объем, максимальная мощность, показатель максимального давления в системе. Перед выбором рассчитывают необходимые параметры бака, его объем. Существует множество моделей баков.

Среди популярных выделяют:

1.бак Profbak и детали внутри изготавливается из нержавейки маркировки AISI304. В основе устройства лежит нагревательная деталь из никеля, которая имеет мощность 45 киловатт. При желании можно заказать установку змеевика, чтобы нагревать горячую воду. Бак распределяет горячую воду и тепловую энергию одновременно. Баки имеют объем 120 – 500 литров.

2.бак SUNSystem Р300 имеет объем в триста литров, выпускается в Болгарии. Может работать в котловом оборудовании, имеющим мощность 6 – 10 киловатт. В устройство не входит теплообменник, но можно подсоединить трубчатый электронагреватель.

3.бак AUSTA EMAIL PSR500 представляет собой резервуар, вмещающий пятьсот литров, оснащенный теплообменником. Конструкция является напольной, может выдержать давление не выше трех атмосфер. Устройство не имеет теплоизоляцию, ее следует купить и установить самостоятельно.

4.бак REFLEX PFH500 оснащен мембраной, которую можно заменять. Применяют устройства в системе закрытого типа, имеющую горячее водоснабжение. Снаружи бак изготовлен из полимера высокого качества. Весит устройство 79 килограмм.

5.бак Drazice Nado 750 \ 160 V 1 выпускается в двух разновидностях, имеющий фланец, либо патрубок. Баки производят в Чехии, имеют относительно невысокую цену. Накопитель вмещает 305 литров.

Внимание! К рекомендуемым моделям относят марки Прометей — 500, HaJDu AQ РТ –750 и другие.

Устройство и схемы подключения теплоаккумулятора в систему отопления

Теплоаккумулятор — агрегат для собирания и увеличения тепла с целью его дальнейшего применения. Устройство используется в частных домах, квартирах, на предприятиях, а также для предпускового прогрева двигателей. Аккумулятор тепла для системы отопления позволяет уменьшить энергетические затраты на обогрев помещений и горячее водоснабжение. Агрегаты устанавливаются в обвязку твердотопливного котла либо подключаются в гелиосистему.

Работа твердотопливного котла в системе отопления представляет собой некоторую цикличность. Сначала в него закладывают топливо, разжигают, а затем котел постепенно выходит на максимальную мощность и передает тепловую энергию через теплоноситель в систему отопления.

Закладка дров постепенно прогорает, теплоотдача уменьшается, и теплоноситель остывает. В период пиковой мощности часть тепловой энергии остается невостребованной, а во время догорания топлива ее, наоборот, будет недостаточно. Для повторения цикла следует опять осуществить закладку твердого топлива.

Частично эту проблему может решить пиролизный котел длительного горения, но во время его работы часто не совпадают пики выработки и потребления тепловой энергии. Для разрешения такой ситуации устанавливается энергоаккумулятор для системы отопления, который известен как буферная емкость или тепловой накопитель.

В основу действия этого агрегата заложена высокая теплоемкость воды. Если в период максимальной мощности котла нагреть некоторое количество воды, тогда впоследствии ее энергетический потенциал можно будет использовать для нужд отопления.

Например, вода при остывании на 1° C может нагреть 1 м³ воздуха на 4° C. Самый простой теплоаккумулятор для котлов отопления представляет собой вертикальную емкость с четырьмя врезанными в разные стороны патрубками. Существуют теплонакопители с разнообразными аккумулирующими материалами:

• твердотельные;
• паровые;
• жидкостные;
• термохимические;
• с нагревательным элементом (ТЭНом).

С одной стороны корпуса два патрубка подсоединяются к трубопроводам котла, а с другой — к системе отопления. После запуска нагревателя циркуляционный насос начинает прокачивать теплоноситель через буферный бак.

В нижнюю часть накопителя поступает холодный теплоноситель, а в верхнюю — горячий. Из-за существенной разницы в плотности вода перемешиваться не будет, а горячий теплоноситель постепенно заполнит всю емкость.

Обычно объем термоаккумулятора для отопления рассчитывается таким образом, чтобы одной закладки топлива хватило для полного заполнения емкости горячей водой. То есть вся энергия котла, исключая потери, преобразуется в тепловую, которая будет накоплена в аккумуляторной емкости.

Теплоизоляция позволяет сохранять высокую температуру воды в течение длительного времени. Когда котел перестает работать, система обогрева продолжает функционировать. Благодаря насосу горячая вода из аккумулятора поступает в трубопроводы и приборы отопления дома.

На место горячего теплоносителя в буферную емкость через нижний патрубок из обратной линии трубопровода снова поступает остывшая вода. При использовании электрического котла схему отопления с теплоаккумулятором можно использовать в ночное время, когда действует льготный тариф.

Все накопители представляют собой вертикальные цилиндрические резервуары. Отличаются они друг от друга только элементами, расположенными внутри конструкции. Существует несколько типов термоаккумуляторов:

1. 1. Простая конструкция. Подключение емкости проводится непосредственно к контурам котла и системы отопления. Такие накопители применяются для использования одного типа теплоносителя, если его давление в контурах не превышает показателей котла и теплоаккумулятора. При различных значениях давления необходимо подключить в схему дополнительный внешний теплообменник.
2. 2. Емкость с внутренним теплообменником. Внизу нее находится трубчатая спираль из нержавеющей стали. В зависимости от конструкции возможна установка нескольких теплообменников. Применяются такие аккумуляторы, когда давление и температура теплоносителя в контуре обогревателя значительно превышают допустимые показания на линиях потребителей при подключении нескольких источников тепла. Например, котловое оборудование применяется совместно с солнечным коллектором. При использовании в контурах разных видов теплоносителей устанавливают накопительные емкости с теплообменниками. В таких термоаккумуляторах происходит активное смешивание горячего теплоносителя с остывшим.
3. 3. Наличие в баке проточного контура ГВС. В такой конструкции теплообменник обычно устанавливается в верхней части накопителя. Такая схема используется при равномерном водоразборе горячей воды. Теплообменник выполнен из нержавеющей пищевой стали.
4. 4. Термоаккумулятор с баком для запаса ГВС. Схема напоминает устройство бойлера косвенного нагрева. Используется накопитель такой конструкции в условиях частого пикового разбора горячей воды для хозяйственных нужд.

Все подобные конструкции могут выпускаться в различных вариациях в зависимости от сложности схемы отопления, количества и видов используемых нагревателей и водяных контуров. Сложные устройства легко определить по многочисленным патрубкам, выходящим из емкости.

В зависимости от котлового оборудования и количества потребителей тепловой энергии выбирают подходящую модель буферной емкости. Аккумулятор можно приобрести с перспективой будущих подключений дополнительных приборов, а подключенные патрубки временно заглушить. В десятку популярных устройств входят следующие модели:

1. 1. Nibe BU 500.8 применяется в системах отопления с разными источниками тепла. Отличается пенополистирольной изоляцией толщиной 14 см. Емкость бака составляет 500 л, предельное давление — 6 бар, а максимально допустимая температура — 95° C.
2. 2. ETS 200 представляет собой ряд блоков из композитного материала, размещенных внутри стального корпуса. Их нагрев осуществляется электрическими ТЭНами мощностью 2 кВт. Внутри установлен вентилятор для ускорения процесса нагрева.
3. 3. HAJDU AQ PT 500 — буферный накопитель, предназначенный для работы в закрытой системе отопления. Подключается в схему отопления с разными типами нагревателей. Бак рассчитан на максимальное давление 3 бар. К недостаткам можно отнести отсутствие внутреннего антикоррозийного покрытия и теплоизоляции. Их устанавливают отдельно.

Стоит также отметить такие виды теплоаккумуляторов, как S-Tank AT 300, Electrotherm ETS, Buderus Logalux P 500−1000/5 и т. д.

Существует несколько схем подключения теплоаккумулятора. Подающий трубопровод от котлового оборудования подсоединяется в верхней области корпуса емкости. С противоположной стороны на таком же уровне подключается подача, идущая на приборы отопления.

Линия обратного трубопровода входит в нижнюю часть бака, на таком же уровне выходит с противоположной стороны и подключается в нагреватель. Это самая простая схема, которая позволяет осуществлять только регулировку количества теплоносителя. Другие способы:

1. 1. С трехходовым клапаном. Подающий и обратный трубопровод системы соединяются байпасом через клапан. Такое подключение позволяет проводить качественную регулировку теплоносителя и изменять его температуру. Накопленной баком энергии хватает на длительный срок.
2. 2. Подключение через внутренний теплообменник. Внутри в нижнем пространстве емкости проходит витой трубопровод, который соединяют с котлом. Выход на радиаторы отопления находится вверху емкости, а обратный трубопровод подключают к нижней части бака. Такая схема дает возможность применять разного рода теплоносители. Давление в котловом контуре выше, чем в трубопроводах батарей.
3. 3. Установка дополнительного теплообменника. Котел соединяют с буферной емкостью последовательно через внешнее теплообменное устройство. Обычно такой способ применяют, если не хватает мощности внутреннего змеевика для нагрева теплоносителя.

Кроме такого оборудования в схемы устанавливают циркуляционные насосы, температурные датчики и элементы группы безопасности. Это позволяет более эффективно использовать теплоаккумулятор для отопления.