Как подобрать объём теплоаккумулятора для системы отопления
Понятно объясняем, от чего зависит объём теплоаккумулятора, как выполнить предварительный расчёт и какие параметры проверить перед покупкой.
Теплоаккумулятор принимает избыточное тепло от котла, сохраняет его и передаёт в систему отопления по мере необходимости. Но для нормальной работы бак должен иметь подходящий объём.
Слишком маленький теплоаккумулятор быстро нагреется и не сможет принять весь избыток энергии. Необоснованно большой бакпотребует больше места, времени на нагрев и расходов на покупку и монтаж.
Поэтому объём теплоаккумулятора рассчитывают с учётом характеристик не только котла, но и всего здания.
От чего зависит объём теплоаккумулятора
При подборе учитывают несколько основных параметров:
мощность котла;
теплопотери здания;
продолжительность работы котла на одной загрузке;
рабочую температуру теплоносителя;
температуру, до которой бак может остыть;
необходимое время отопления от накопленного тепла;
тип источника тепла.
Особенно важно различать мощность котла и потребность здания в тепле.
Например, котёл может вырабатывать 30 кВт, а зданию в данный момент требуется только 12 кВт. Оставшиеся 18 кВт необходимо либо уменьшить за счёт регулирования мощности котла, либо направить в теплоаккумулятор.
Именно этот избыток мощности бак должен принять и сохранить.
Сколько тепла может накопить вода
Количество накопленной энергии зависит от объёма воды и разницы температур.
Чем сильнее нагрет теплоноситель и чем ниже допустимая температура его остывания, тем больше полезной энергии сможет отдать теплоаккумулятор.
Для расчёта можно использовать формулу:
Q = V × ΔT × 0,001163
Где:
Q — запас тепла, кВт·ч;
V — объём воды, л;
ΔT — рабочая разница температур, °C;
0,001163 — количество энергии, необходимое для нагрева одного литра воды на один градус.
Например, если теплоаккумулятор объёмом 1000 литров нагрет до 80 °C и может использоваться до снижения температуры до 40 °C, рабочая разница составит 40 °C.
1000 × 40 × 0,001163 = 46,5 кВт·ч
Следовательно, такой бак теоретически может накопить около 46,5 кВт·ч полезной тепловой энергии.
Это расчёт для воды. При использовании незамерзающего теплоносителя результат будет другим, поскольку его теплоёмкость отличается.
Как рассчитать необходимый объём
Сначала нужно определить, сколько избыточной энергии произведёт котёл.
Для этого из мощности котла вычитают текущую потребность здания в тепле, а полученное значение умножают на продолжительность работы котла:
Qизб = (Pкотла − Pздания) × t
Где:
Qизб — количество избыточного тепла, кВт·ч;
Pкотла — мощность котла, кВт;
Pздания — потребность здания в тепле, кВт;
t — продолжительность работы котла, ч.
После этого рассчитывают объём бака:
V = Qизб ÷ (ΔT × 0,001163)
Полученный результат показывает ориентировочный объём воды, необходимый для приёма избыточного тепла.
Пример расчёта
Предположим:
мощность твердотопливного котла — 30 кВт;
потребность здания в тепле — 12 кВт;
продолжительность активного горения одной загрузки — 4 часа;
температура зарядки бака — 80 °C;
минимальная полезная температура — 40 °C.
Сначала определим избыточную мощность:
30 − 12 = 18 кВт
За четыре часа котёл произведёт:
18 × 4 = 72 кВт·ч избыточного тепла
Рабочая разница температур составляет:
80 − 40 = 40 °C
Рассчитаем объём:
72 ÷ (40 × 0,001163) = 1548 литров
Для таких исходных данных ориентировочно потребуется теплоаккумулятор объёмом около 1500–1600 литров.
Этот пример показывает, почему нельзя подбирать бак только по мощности котла. Если теплопотери здания, продолжительность горения или рабочие температуры изменятся, изменится и необходимый объём.
Сколько энергии накапливают баки разного объёма
В таблице приведён теоретический запас тепла при рабочей разнице температур 40 °C.
Объём теплоаккумулятора
Запас тепла
500 л
около 23,3 кВт·ч
1000 л
около 46,5 кВт·ч
1500 л
около 69,8 кВт·ч
2000 л
около 93 кВт·ч
3000 л
около 139,6 кВт·ч
Это не готовая таблица подбора. Она лишь показывает, сколько энергии может теоретически сохранить определённый объём воды.
Фактическое время отопления будет зависеть от текущих теплопотерь здания, температуры на улице, настроек системы и тепловых потерь самого бака.
Например, запас 46,5 кВт·ч при нагрузке здания 10 кВт теоретически обеспечит около 4,6 часа работы. При нагрузке 20 кВт этого же запаса хватит примерно на 2,3 часа.
Особенности подбора для разных источников тепла
Для твердотопливного котла теплоаккумулятор обычно рассчитывают по количеству избыточного тепла, которое образуется за время горения одной загрузки. Бак должен принять эту энергию и позволить котлу работать в стабильном режиме.
При использовании электрического котла расчёт может выполняться по количеству энергии, которое нужно накопить во время действия более выгодного тарифа и использовать позднее.
В системе с тепловым насосом буферный бак часто устанавливают не для длительного хранения большого количества энергии, а для обеспечения необходимого объёма теплоносителя и увеличения продолжительности рабочих циклов. В этом случае нужно учитывать требования производителя конкретного теплового насоса.
Если к баку подключаетсянесколько источников тепла, расчёт выполняют с учётом режима их работы: могут ли они работать одновременно, какую мощность передают и сколько тепла в этот момент потребляет здание.
Почему нельзя подбирать бак только по площади дома
Расчёт по площади может использоваться только для предварительной оценки.
Два дома одинаковой площади могут иметь совершенно разные теплопотери. На них влияют:
утепление стен, кровли и пола;
количество и качество окон;
высота потолков;
температура на улице;
вентиляция;
назначение здания;
требуемая температура внутри помещений.
Поэтому сначала желательно определить теплопотери здания, а уже затем рассчитывать объём теплоаккумулятора.
Итог
Объём теплоаккумулятора нельзя правильно определить только по площади здания или мощности котла. Для расчёта необходимо знать, сколько тепла вырабатывает источник, сколько энергии одновременно потребляет здание и какой температурный диапазон может использовать система.
Главный принцип прост: теплоаккумулятор должен принять избыточную энергию котла и сохранить её до момента, когда тепло потребуется системе отопления.
Для предварительного подбора потребуются:
мощность и тип котла;
теплопотери здания;
продолжительность одного рабочего цикла;
температуры подачи и обратной линии;
желаемое время работы от накопленного тепла;
размеры котельной и дверных проёмов.
Окончательный объём и конструкцию бака следует определять вместе со схемой отопления. Для расчёта и подбора подходящей модели свяжитесь с нашими специалистами.
Поможем подобрать подходящий теплоаккумулятор
Скажите, какие источники тепла у вас в системе, сколько контуров и какой объём нужен, — подскажем, какая серия теплоаккумулятора и какой литраж подойдут именно вам.
Купить теплоаккумуляторы S-Tank для систем отопления можно на страницах товаров нашего сайта.
Мы поставляем буферные емкости по всей России с помощью транспортных компаний. Наши специалисты помогут подобрать подходящую модель, рассчитать необходимый объём бака и проконсультируют по подключению теплоаккумулятора к системе отопления.
Актуальные цены, технические характеристики и доступные варианты исполнения баков теплоаккумуляторов указаны на страницах товаров. Дополнительную информацию можно получить у специалистов нашей компании.
Заказать бак от 200 до 5000 литров, получить помощь с подбором оборудования и схемой обвязки можно на сайте или по телефону: 8 800 700-02-75 — звонок по России бесплатный. Также принимаем запросы в MAX :+7 952 902-06-10.