Буферна ємність. У чому користь?

Буферна ємність. У чому користь?

За більшим рахунком, буферна ємність - Це термос. Металева бочка в утеплювачі від 500 до 1000 літрів (можна більше, але зазвичай вказаного обсягу достатньо). Щоб зрозуміти, навіщо вона потрібна, уявіть собі таку ситуацію: Ви вирішили на дачі попити чаю. Розпалили багаття, поставили на вогонь чайник, закип'ятили, зробили собі склянку і випили. Чудово. Через 2 години Вам знову закортіло чаю… Але вода вже охолола. І Вам знову потрібно розпалювати багаття, ставити чайник і т.д. А тепер уявіть, що у вас є термос... Закип'ятили один раз цілий чайник води, залили в термос і п'єте цілий день чай. Розпалювати багаття і кип'ятити воду в цьому випадку Вам доведеться лише один раз. І відволікатися будете менше, і дрова заощадите 🙂

У випадку із системою опалення ситуація аналогічна. Буферна ємність здатна накопичити певну кількість тепла, та був віддавати його поступово.

Де ми беремо «зайве» тепло

Припустимо, що Ваш будинок має опалювальну площу 200 м2. Коли влітку надворі температура така сама, як і в будинку (+20°С), тепловтрати рівні 0, будинок тепло не втрачає. Зі зменшенням температури на вулиці будинок починає втрачати тепло:

• при +15 ° С будинок втрачає 2 кВт на годину;
• при +10°С — 4 кВт в час;
• при +5°С — 6 кВт в час;
• при 0°С — 8 кВт в час;
• і так далі…
• при температурі на вулиці -25°С тепловтрати становитимуть приблизно 18кВт/год (цифри взяті для прикладу, точні тепловтрати будинку може розрахувати лише фахівець на підставі наданих Вами даних про матеріали, з яких збудовано будинок, його утеплення тощо).

Для поповнення цих втрат тепла ми повинні поставити котел такої ж потужності як і максимальні тепловтрати будинку, а краще навіть трохи більше (а раптом -35°С мороз стукне :)). Тобто, ми ставимо котел 20 кВт.

Потрібно відзначити, що потужністю твердопаливного котла можна керувати у дуже вузьких межах. Або дрова горять (20 кВт), або – не горять (0 кВт). Можна, звичайно, зменшити доступ кисню прикривши заслінку та знизити інтенсивність горіння, але ефект – незначний. Буде кіловат 15, не менше.

А теперь представим, что дело происходит ранней осенью. Котёл горит на минимуме и выдаёт 15 кВт мощности. Температура на улице — 0°С и дом теряет только 8 кВт. Не очень хорошо. Дров-то вы сжигаете на 15 кВт, т.е. почти в два раза больше чем нужно. Мало того, встаёт вопрос: куда деваются остальные 7 кВт? Есть два варианта:

• перегріті радіатори, у будинку спекотно;
• закипілий котел, що може призвести до пошкодження самого котла і всієї системи опалення.

Погодьтеся, не дуже добрі наслідки. Як позбавитися цих 7 кВт зайвої потужності? Ось саме цю «зайву» потужність ми й акумулюємо у буферній ємності.

Як це працює на практиці

Розглянемо схему:

Подивимося як «зайва» потужність акумулюється в буферної ємності. За допомогою Насоса 1 теплова потужність (нагріта казаном вода) передається буферній ємності. Нехай це буде 15 кВт із прикладу вище. Насос 2 віддає потужність радіаторам (відшкодовує тепловтрати). Припустимо, що продуктивність насосів дорівнює. Відповідно, скільки теплової потужності прийде в буферну ємність, стільки ж піде на радіатори (15 кВт). Але у нас на подвір'ї – осінь 🙂 (див. приклад вище), температура 0 ° С, тепловтрати будинку 8 кВт. Ми подаємо в радіатори дуже багато гарячої води. Що трапиться? Температура в будинку зростатиме. Досягне заданої на термостаті комфортної (наприклад 20 ° С) і Насос 2 вимкнеться. Радіатори через деякий час починають остигати, падає і температура у будинку. Коли температура в будинку впаде нижче заданої на термостаті, Насос 2 увімкнеться і знову грітиме радіатори. Тобто Насос 1 працює постійно, Насос 2 – з перервами.

Так як їхня продуктивність однакова, в буферну ємність буде приходити більше гарячої води, ніж йти. Відповідно температура води в буферній ємності буде підвищуватися. Так відбувається акумулювання тепла. Тепер подивимося, як ми віддаємо тепло. Котел прогорів і Насос 1 вимкнувся. У буферну ємність тепло більше не надходить. Але Насос 2 продовжує працювати в колишньому режимі, забирає з буферної ємності гарячу воду та повертає холодну. Температура у буферній ємності падає.

То в чому ж користь буферної ємності?

«Так в чём же польза?» — спросите Вы. «Температура в буферної ємності впаде, і отже треба знову топити котел». Так, але як швидко вона впаде? У разі системи без буферної ємності температура починає падати відразу і це падіння починає відчуватися людиною через 0,5 – 3 години (залежно від температури на вулиці, утеплення будинку тощо). Давайте порахуємо, наскільки повільніше остигає система з буферною ємністю.

А розрахунок простий. Ми говорили, що потужність казана – 20 кВт. Таку потужність за температури опалювальної води 80°С віддають приблизно 120 ребер алюмінієвих радіаторів. Об'єм води в них становитиме 60 літрів. Плюс вода у трубопроводах, котлі, розширювальному баку. Загальний об'єм води в системі опалення становитиме приблизно 100 літрів. А з буферною ємністю (наприклад, 500 літрів) – 600 л. Тобто у шість разів більше. Відповідно і охолоне цей об'єм води у шість разів повільніше. Ось і вийде, що похолодання після зупинки котла ви відчуєте не через 0,5-3 години, а через 3-18 годин. Ось користь. Той самий час, який Ви можете не топити. Плюс під час горіння котла Ви не смажите на перегрітих радіаторах, а маєте комфортні 20°С.

Економічний ефект можете зробити самі.

Додаткові витрати в цьому випадку – це вартість ємності, насоса, кімнатного датчика, додаткового розширювального бака, трубопроводу обв'язування та вартість монтажу. Сума приблизно 1000–2000 євро (залежно від потужності системи опалення).

Экономия — в зависимости от того, чем будете топить: дровами, брикетом, углём. Весь отопительный сезон вы будете тратить в 2 раза меньше топлива. Единственное, за минусом дней, когда температура ниже -15°С. В это время буферная ёмкость не работает, т.е. сколько тепла отдаёт котёл, столько же уходит как теплопотери. Но таких дней в году не много, 20-30. Кстати, эти цифры подтверждаются практикой, т.е. теми людьми, которые такие системы эксплуатируют не менее одного сезона.

До додаткових плюсів такої системи можна віднести:

• Автоматизація контролю за безпекою;
• Можливість поверхового регулювання температури (або на кілька будівель, наприклад будинок та лазня);
• Можливість підключення газового (або будь-якого іншого) котла із мінімальними витратами. Також легко підключаться тепловий насос або сонячні колектори.

До мінусів можна віднести розмір буферної ємності. Навіть найменша ємність на 500 літрів має діаметр 600 мм (без утеплювача, з утеплювачем – 800мм) та висоту 1800 мм. Ємність на тонну води – 800 мм діаметр без утеплювача (чи пройде у двері?) та 2000 мм висоти. Тобто для монтажу такої топкової 4-5 квадратних метрів площі не вистачить. Можливість установки з'являється з 5 м2, і це тільки можливість. Не факт, що вийде. Для вирішення можливості монтажу потрібен виїзд монтажників на об'єкт. Комфортно така топкова розміститься на 12-15 м2.

Якщо Ви налаштовані серйозно і готові витратити пару годин на приїзд до нас в офіс, за ці пару годин ми зможемо розглянути абсолютно різні варіанти саме Вашої котельні в цифрах. Приблизно прикинувши потребу Вашого будинку в теплі та обсязі гарячого водопостачання, можна буде досить точно прорахувати вартість котельні в різних варіантах виконання:

• з різними твердопаливними котлами (Kolton, Bosch, Tatramet, Demrad), у тому числі газогенераторними та пелетними;
• з акумуляційною ємністю;
• на кількох видах палива (газ-тверде паливо, тверде паливо-електрика);
• із сонячними колекторами тощо.