Схема опалення з буферним баком та твердопаливним котлом

Інші статті на цю тему:

Переваги системи опалення приватного будинку з твердопаливним котлом і буферною ємністю як акумулятор тепла описані на попередній сторінці “Котел опалювальний твердопаливний з акумулятором тепла”.

Розглянемо схему опалення з твердопаливним котлом та з акумулятором тепла (буферною ємністю) на конкретному прикладі.

Схема підключення акумулятора тепла - буферної ємності, до закритої системи опалення з твердопаливним котлом наведено малюнок:

1. Димар. 2. Група безпеки котла - манометр, повітровідвідник, запобіжний клапан. 3. Твердопаливний котел. 4. Накладний термостат. Видає сигнал про початок та закінчення горіння палива у котлі. Перемикає контакти у разі підвищення температури. 5. Акумулятор тепла – буферний бак із водою. Поверхня бака вкрита теплоізоляцією. Усередині бака розміщено теплообмінник системи гарячого водопостачання, ГВП. 6. Блок насосно-змішувальний. Включає циркуляційний насос, кілька клапанів різного призначення і контрольні стрілочні термометри. Забезпечує зміну режиму циркуляції води у контурі. 7. Розширювальний бак системи опалення. Мембранний бак компенсує теплове розширення теплоносія. 8. Клапан підживлення. Забезпечує автоматичне підживлення системи опалення водою із заданим тиском та механічну фільтрацію. 9. Датчик температури вулиці. 10. Блок управління погодозалежної автоматики. Забезпечує своєчасну зміну температури теплоносія у системі опалення за погодними умовами. Дозволяє знизити наслідки інерційності системи опалення – перегрівання або недогрівання приміщень при різких змінахтемператури зовнішнього повітря 11. Кімнатний регулювальник. Програмований регулятор дозволяє господарю задавати температуру в приміщеннях по днях тижня та доби. 12. Циркуляційний насос. Забезпечує циркуляцію теплоносія у контурі опалення приміщень. 13. Радіатор опалення. 14. Триходовий змішувальний клапан. Забезпечує регулювання температури теплоносія та підтримання заданої температури у приміщеннях. 15. Датчик температури. Вимірює температуру води у зворотному трубопроводі контуру опалення приміщень. 16. Зворотній клапан. Виключає паразитну циркуляцію води у зворотному напрямку. 17. Циркуляційний насос ГВП. Забезпечує постійну циркуляцію води у системі гарячого водопостачання, ГВП.

У системі опалення, представленої малюнку,є три контури, якими циркулює вода.

Контур гарячого водопостачання(ГВП) складається з теплообмінника в баку акумулятора тепла та циркуляційного насоса поз. 17. Теплообмінник ГВЗ типу бак в баку — це накопичувальний бак гарячої води, розташований усередині буферної ємності. Тепло буферної ємності через стінки бака передається воді у контурі системи ГВП.

Первинний (котловий) контур системи опаленнявключає твердопаливний котел, поз.3, бак - акумулятор тепла (поз.5) і насосно-змішувальний блок (поз.6).

Вторинний (опалювальний) контур системи опаленнямає у своєму складі бак - акумулятор тепла (поз.5), триходовий змішувальний клапан (поз.13), циркуляційний насос (поз.12), радіатор опалення (поз.13) ).

У цій системі теплоносій первинного та вторинного контурів змішуються в баку теплоакумулятора.

Режим циркуляції теплоносія у первинному контурі регулюється насосно-змішувальним блоком (поз.6) і визначається температурою відхідних газів котла і температурою води у зворотному трубопроводі, яким вода надходить в котел з бака акумулятора тепла.

Режим захисту від низькотемпературної корозії при розпалюванні котла. При розпалюванні котла, за сигналом датчика температури (поз.4), запускається циркуляційний насос змішувального блоку (поз.6). Клапани блоку направляють циркуляцію теплоносія через блок малого кола, крім бака теплоакумулятора. Відбувається швидке нагрівання теплоносія та поверхонь котла, димоходу до робочої температури. Це прискорення сприяє зниженню кількості конденсату, відкладень сажі, смол, що виділяються з палива, зменшує корозію та підвищує ККД котла.

Режим нагрівання теплоакумулятора. Після закінчення розпалювання котла, коли температура циркулюючої по малому колу води підвищиться, клапани змішувального блоку починають включати циркуляцію води через бак теплоакумулятора.

Підмішування води у зворотному трубопроводі від бака теплоакумулятора виконується поступово, так, щоб температура води, що подається в котел, не знижувалася менше заданої величини (65 про С).

Після прогрівання води на виході з бака акумулятора тепла до заданої температури, підмішування води припиняється, і теплоносій повністю циркулює по великому колу – через бак теплоакумулятора.

Режим нагрівання закінчується після згоряння завантаженого в котел палива. За сигналом датчика температури (поз.4) циркуляційний насос вимикається. Клапани змішувального блоку перемикають циркуляцію теплоносія в первинному контурі опалення режим захисту від перегріву.

Режим захисту від перегріву (кипіння води). У цей режим клапани змішувального блоку перемикаються при будь-якій зупинці циркуляційного насоса,наприклад, через припинення електропостачання. У цьому режимі змішувальний блок не перешкоджає виникненню природної циркуляції теплоносія між котлом і баком теплоакумулятора.

Режим циркуляції води у вторинному контурі опалення регулюється триходовим змішувальним клапаном (поз.14) і задається погодним регулятором (поз.10). Змішувальний клапан змішує воду, що забирається з бака акумулятора тепла, з охолодженою водою із системи радіаторів, тим самим регулюючи температуру гарячої води, що подається в радіатори.

Розташування обладнання котельні

Бак акумулятора тепла необхідно розташовувати так, щобпатрубок зворотного трубопроводу бака був трохи вище за аналогічний патрубок котла. Таке розташування забезпечить природну циркуляцію теплоносія у контурі котла під час зупинки циркуляційного насоса.

Крім того, для прискорення природної циркуляції в котловому контурі, максимальна різниця відміток по висоті прямої та зворотної труби повинна бути не менше 3 метрів, а внутрішній діаметр цих труб не менше 1,5 дюйма.

Змішувальний блок, поз.6, слід розміщувати ближче до бака - довжина труб від змішувального блоку до бака повинна бути меншою, ніж до котла.

Розглянута у статті схема опалення з твердопаливним котлом та акумулятором тепла може мати безліч модифікацій.

Наприклад, функції готового змішувального блоку (поз.6) може виконати схема окремих деталей – циркуляційного насоса, різних клапанів і датчиків.

В бак теплоакумулятора часто вбудовують електронагрівач,який є резервним джерелом тепла.

Електроенергію зручно використовувати:

у міжсезоння;
для підігріву води вночі, коли вартістьелектроенергії та навантаження на мережу мінімальні;
при тривалих перервах між топками казана.

Система опалення, що представлена на малюнку, є закритою. Через відсутність з'єднання з атмосферою, теплоносій в системі знаходиться під тиском, вище атмосферного. Теплове розширення води при нагріванні компенсується мембранним баком, поз.7.

Розширювальний мембранний бак повинен мати робочий об'єм не менше ніж 1/10 об'єму всієї води в системі опалення — у котлі, буферній ємності, радіаторах, трубах.

Твердопаливний котел для роботи в закритій системі повинен бути спеціального виконання - розрахований на роботу при підвищеному тиску.

Частопервинний контур системи опалення - котел і бак теплоакумулятора, роблять відкритим (з'єднаним з атмосферою).

Однак, у малоповерхових будинках, тиск води в самопливній (гравітаційній) системі, як правило, недостатній для нормального функціонування теплої підлоги та радіаторів.

Томувторинний контур системи опалення - триходовий змішувальний клапан (поз.13), циркуляційний насос (поз.12), радіатор опалення (поз.13),роблять закритим,приєднуючи його до теплообмінника, розташованого всередині бака акумулятора тепла.

Схема опалення з буферним баком-акумулятором тепла, та твердопаливним котлом

Розглянемо ще одну схему опалення приватного будинку твердопаливним котлом, яку пропонує один із українських виробників буферних ємностей – акумуляторів тепла. З детальним описом конструкції буферного бака можна познайомитись тут.

Схема опалення приватного будинку з твердопаливним котлом і буферною ємністю - акумулятором тепла (щоб збільшити, клацніть на картинці). Система опалення відкрита, працює під атмосферним тиском, але з примусовою циркуляцією теплоносія в контурах опалення.

На схемі: 1 — розширювальний бак із поплавковим запірним клапаном; 2 - зворотний клапан; 3 - запірний вентиль; 4 - введення мережі водопроводу; 5 - твердопаливний котел; 6 - камін з водяною сорочкою; 7 - насос; 8 - фільтр; 9 - диференціальний клапан (вертикально); 10 - буферна ємність; 11 - розбір гарячої води в будинку; 12 - запобіжний клапан; 13 - мембранний розширювальний бак; 14 - редуктор тиску; 15 - змішувальний клапан 3-х ходовий; 16 - термостатичний клапан; 17 - радіатори опалювальні; 18 - труби теплої підлоги;

Ця схема відрізняється від першої тим, що система опалення тут відкрита, працює під атмосферним тиском. Контур підігріву гарячої води перебуває під тиском мережі водопроводу.

Для зарядки акумулятора теплом використовуються два джерела – твердопаливний котел та камін з водяною сорочкою.

Недолік схеми в тому, що не передбачено режиму захисту котла від низькотемпературної корозії при розпалюванні котла. У режимі розпалювання котла за температури теплоносія менше 55 град. на поверхні теплообмінника в казані з димових газів випадає конденсат. Конденсат поєднується з продуктами згоряння палива і поступово забиває теплообмінник, що знижує ККД котла. Крім того, відкладення прискорює корозію металу, що скорочує термін служби котла.

Схема буферної ємності-акумулятора тепла системи опалення, з кількох баків

Деякі умільці роблять самі чи замовляютьна боці виготовлення буферних баків із відрізків сталевих труб великого діаметру – 300-800 мм. Після встановлення на місце баки утеплюють.

Такі баки часто обходяться значно дешевше, ніж готові буферні ємності, які продаються на будівельному ринку. Відсутність захисту від корозії у таких саморобних баках частково компенсується збільшеною товщиною металу стінки.

Для захисту від електрохімічної корозії бак рекомендується заземлити, а всередині бака розмістити магнієвий анод від промислового водонагрівача.

Буферну ємність необхідного об'єму можна отримати, з'єднавши трубами два та більше баків меншого розміру.

Верхню і нижню частини баків з'єднують між собоютрубами діаметром не менше ніж півтора дюйми.

Виходить батарея баків, з'єднаних між собою подібно до секцій батареї опалення.

До котлового та опалювального контурів батарея з баків підключається за діагональною схемою. Така сполука забезпечує однаковий розподіл температури води у всіх баках буферної ємності.

Останній бак в батареї (бак № 2 на схемі) може виконувати функції гідравлічного роздільника між радіаторною системою опалення та теплою підлогою.

Схема опалення з буферним баком та бойлером ГВП

Буферний бак заводського виготовлення із вбудованим теплообмінником ГВП досить дороге обладнання. Один із українських виробників твердопаливних котлів пропонує покупцям недорогі буферні баки без теплообмінника ГВП. Схема закритої системи опалення цього варіанта показано малюнку.

У цій схемі також не передбачено режиму захисту котла від низькотемпературної корозії під час роботи котла. В інструкції до котла виробник рекомендує господареві самому стежити за тим, щобтемпература теплоносія у зворотній трубі під час опалювального сезону не опускалася нижче 60°С.

Яким твердопаливним котлом опалюється Ваш будинок?

Який твердопаливний котел ви обрали? Голосуйте! Дізнайтеся, що обрали інші.