Отопление электричеством с теплоаккумулятором

Классическая «Ленинградка” с принудительной циркуляцией (расширительный бак герметичный).

Электрокотел для водяного отопления может работать как в открытой, так и в закрытой системе обогрева дома. Разница очевидна уже из названия. В открытом контуре вода имеет возможность прямого контакта с воздухом. Этот процесс происходит в расширительном баке, других открытых участков контура нет. В закрытой, или как ее еще называют герметичной, системе отопления теплоноситель полностью изолирован. Экспанзомат в ней также герметичный.

По сути, чтобы превратить открытый контур в герметичный достаточно установить мембранный расширительный бак вместо обычного. При этом схемы проводки труб для обоих типов контуров идентичны – это однотрубная или двухтрубная разводка. А электрические котлы водяного отопления работают в обычном режиме, без каких-либо дополнительных настроек.

Двухтрубная схема отопления с электрокотлом

Двухтрубная схема отопления с электрокотлом имеет массу преимуществ, по сравнению с однотрубной. Самый главный плюс – это простота балансировки контура, за счет того, что температура теплоносителя в первом и последнем радиаторе практически не отличаются. Есть, конечно же, разница в несколько градусов, которая особого влияния на показания термометра в помещении не имеет.

Суть двухтрубной схемы отопления с электрокотлом заключается в том, что потоки прямой и обратки разделены, в то время как в однотрубной системе этого нет. Есть разные методы монтажа, которые несколько отличаются по своему принципу работы. Так, двухтрубные схемы отопления с электрическим котлом бывают:

  • попутными;
  • тупиковыми.

Какую схему отопления выбрать в том или ином случае, в большей степени, зависит от планировки помещения и количества контуров. Несмотря на некоторые отличия, особой разницы в характеристиках нет, оба варианта хороши.

Принцип грамотного подбора расширительного бака для отопления разного типа.

Если нужен поэтапный расчет расширительного бачка системы отопления, то вам сюда.

Попутная

Попутная схема отопления с электрическим котлом работает по следующему принципу:

  • Попутная схема отопления с электрическим котлом.

    электрокотел для водяного отопления подогревает жидкость и подает ее в магистраль, в которой есть отводы к радиаторам;

  • от первого радиатора, помимо прямой, добавляется еще одна труба обратки;
  • теплоноситель проходит по магистрали, часть попадает в ответвление к радиатору, из которого вода выходит уже в другую трубу (обратку);
  • по обратке теплоноситель двигается дальше, параллельно с водой в трубе подачи.

Таким образом, горячая вода в прямой и, уже отдавшая часть тепла в радиаторах жидкость, не пересекаются. После каждого последующего радиатора теплоноситель попадает в обратку. Особенностью системы отопления с электрокотлом (схема двухтрубная) и ее характерной чертой является то, что направление подачи и обратного потока совпадают. Когда подача доходит до последнего радиатора, то ее дальнейшее движение прекращается, а обратка идет дальше. Именно это создает условия попутной циркуляции.

Недостаток такой системы отопления частного дома с электрическим котлом заключается в том, что трубы в любом случае, обходя дом по кругу, будут пересекаться с дверными проемами.

Это создает некоторые сложности. Дверь нужно как-то обойти. Во избежание такого сценария можно:

  • сделать отверстия с гильзами в стене, через которые будут проходить трубы;
  • сделать разводку труб в полу или стенах.

Следует учитывать, что при прокладывании коммуникаций скрытым методом нужно особое внимание уделить качеству соединений труб. Так, наиболее применяемый материал для таких целей – это сшитый полиэтилен. Мы уже рассказывали про характеристики и преимущества полимерных труб для отопления.

Тупиковая

Тупиковая схема отопления частного дома с электрокотлом.

Попутная и тупиковая схема отопления частного дома с электрокотлом имеют одно конструктивное отличия, из-за которого направления движения теплоносителя в прямой и обратке не совпадают. Как мы уже рассказали, в попутном контуре их векторы движения совпадают, а вот в тупиковой, наоборот, жидкости двигаются в разных направлениях. Как это происходит на практике? Есть все те же две трубы, идущие параллельно. По одной от нагревателя идет теплоноситель и по патрубкам заходит в радиаторы. Причем не весь, а только какая-то часть, остаток продолжает свое движение дальше.

Из каждого радиатора по второму патрубку вода попадает в трубу обратного потока, где жидкость начинает двигаться к нагревателю. Пока непонятно, почему теплоноситель меняет вектор движения, но тут все просто. Других вариантов у него нет, так как на последнем радиаторе обе трубы просто перекрываются заглушками, все тупик, дальше дороги нет. Получается, что кроме как двигаться в обратном направлении у воды, отдавшей часть своего тепла, иных альтернатив нет. К тому же этот процесс стимулируется электрическим насосом, встроенным в электрокотел для закрытой системы отопления или установленным отдельно.

Такая схема часто используется при разделении одного потока на несколько контуров посредством коллекторов. Да и в одноконтурных системах отопления с электрокотлом такой подход встречается очень часто.

Еще раз повторимся, что нужно отталкиваться от размещения котельной, планировки и площади дома. Есть, конечно, и двухконтурные электрические котлы для отопления, но они такие дорогие и непрактичные, что их никто не хочет покупать. Даже если захотеть, нужно постараться его найти.

Однотрубная схема отопления с электрическим котлом

Однотрубная схема отопления с электрокотлом и мембранным расширительным баком (насос встроен в нагреватель).

Для отопления дома электрокотлом схема «Ленинградка», она же однотрубная, применяется давно. Даже сегодня есть сторонники такого метода разводки коммуникаций для обогрева помещения. Часто делается открытой. Нельзя сказать, что это самый удачный вариант, да и по цене никаких выгод не наблюдается. К тому же применение такой схемы для отопления с электрокотлом подразумевает сложный процесс балансировки. Тут нужно рассчитать количество секций в радиаторах для каждого отдельного помещения с учетом теплопотерь теплоносителя. К тому же электрокотлы для открытой системы отопления менее приспособлены, так как в теплоносителе много воздуха. А он, как известно, негативно влияет на металл в тандеме с водой.

Как работает однотрубная схема отопления дома электрическим котлом:

  • горячая вода поступает от нагревателя в трубу (она одна);
  • из трубы теплоноситель заходит в батарею и возвращается обратно, вовлекаясь в общий поток подачи;
  • в итоге вся жидкость, сделав круг, возвращается к нагревателю.

Лучше забыть об однотрубной схеме системы отопления с электрическим котлом и не возвращаться к ней никогда. Никаких преимуществ она не несет, а вот сложностей хоть отбавляй.

Проблема заключается в том, что после каждого радиатора общий поток становится холоднее, так как вода отдала часть энергии на обогрев воздуха. Разница температуры теплоносителя в первой и последней батареях существенная. Судите сами, если в двухтрубной системе нормой дельты температуры подачи и обратки считается 20 градусов. Приблизительно столько же и в однотрубной. Выходит, что в последнем помещении нужно ставить батарею больше, чем в первом. А насколько – это уже надо считать в каждом случае отдельно.

Естественно, между патрубками входа и выхода теплоносителя в радиатор должен быть соединительный участок. Лучше чтобы он был немного уже основной магистрали. Это, по сути, байпас для отопления. Вариант, когда подача входит в торец батареи и выходит с другой стороны нельзя рассматривать априори. Это грубая ошибка. Случись что с радиатором, мороки будет уйма.

Чем расширительный бачок для отопления закрытого типа отличается от негерметичного экспанзомата.

поэтапная инструкция как сделать расширительный бачок для отопления дома своими руками.

Схема отопления с электрическим и твердотопливным котлом

Чаще всего электрические котлы для водяного отопления дома устанавливаются в качестве дополнительного источника обогрева в тандеме с твердотопливным нагревателем. В одной из статей мы рассказывали, что устройство твердотопливного котла может иметь конструктивные отличия. Так, выделяют обычные аппараты и длительного горения. В обоих случаях в топку время от времени нужно подбрасывать дрова, уголь и т.д. Соответственно, владелец получается привязанным к дому, а если надо уехать на пару дней? Вот тут-то и пригодится электрический нагреватель.

В схеме отопления электрокотла с тт нагревателем подключение осуществляется параллельно. При этом нужно снабдить каждое кольцо циркуляции:

  • электрическим насосом;
  • обратным клапаном.

Только в таком случае все будет работать как часы. При этом не имеет значение метод разводки труб, принцип подключения двух нагревателей одинаковый. Естественно, что нужно настроить автоматику и синхронизировать работу насосов и нагревателей. Оба котла должны иметь привязку к своему насосу при этом, не пересекаясь между собой. Принцип такой, что если остановился нагреватель, синхронизированный с ним насос также не должен работать и наоборот.

Буферная и емкость, и электрический котел отопления.

Можно ли сэкономить свои деньги на потреблении электроэнергии, при условии отопления электрическим котлом. Да, такая возможность есть, но только в том случае. если к вашему дому подведено надежное энергоснабжение, с возможностью ночной терификации. Не будем говорить о том, что сам электрический котел может отапливать дом напрямую, в ночное время, что снизит общие затраты на отопления. Буферная емкость также может существенно способствовать экономии денег на энергопотреблении.
Что такое теплоаккумулятор. Это прибор системы отопления, который принимает на себя тепловую энергию, накапливает ее, с целью последующей отдачей в систему отопления. В случае с твердотопливными котлами, буферные емкости (теплоаккумуляторы) собирают тепло от твердотопливного котла, который уже прогрел дом, но процесс горения угля в топке еще продолжается. До установки теплоаккумулятора, это невостребованное тепло попросту уходило бы на улицу через форточку, систему вентиляции, или просто в дымоход. С установкой буферной емкости, эта тепловая энергия вначале собирается в емкость, а затем отдается в отопительную систему без дополнительного запуска угольного котла.
Как работает теплоаккумулятор с электрическим котлом. Здесь основная идея загрузки буфера кроется в мощности электрокотла, подключении его по ночному тарифу. Ночью, электрокотел, обладающий повышенной мощностью может не только прогревать теплоноситель для системы отопления, но и при превышении тепловой энергии запитывать ночью буферную емкость. Прогретый ночью теплоноситель, впоследствии, будет отдаваться в отопительную систему днем, когда стоимость электроэнергии уже будет тарифицироваться по более дорогому тарифу. При этом, сам электрокотел не будет включаться. Таким образом, можно сэкономить свои деньги, искусственно увеличив интервал энергопотребления в ночном, дешевом тарифе.
При большой мощности электрического котла, весь потенциал генератора тепла будет довольно быстро прогревать буфер.

Как рассчитать объем теплоаккумулятора для электрокотла.

Расчет объема буферной емкости можно производить по специальным теплотехническим формулам со многими неизвестными, или можно воспользоваться обычным народным расчетом. Упрощенный вид определения объема теплоакумулятора следующий: на 1 кВт мощности отопительного котла необходимо 30 литров объема буферной емкости. Другими словами, при мощности электрокотла около 15 кВт, объем буферной емкости (теплоаккумулятора) должен составлять около 500 литров.
Конечно, стоит внести поправки при подборе объема буфера на возможности выдачи электрокотлом дополнительного, невостребованного тепла. Очевидно, что что если электрический котел еле-еле справляется только с отопительной системой напрямую, то для для прогрева буфера у него попросту не останется необходимой мощности загрузки. В таклем случае, объем теплоаккумулятора стоит высчитывать по принципу остаточной мощности.

Теплоаккумулятор с электрическими ТЭНами.

Есть техническое решение, которое позволяет загружать буферную емкость недорогим теплом по ночному тарифу, без использования электрокотла. Дело в том, что многие производители теплоаккумуляторов оснащают свою продукцию специальными погружными гильзами для установки электрических ТЭНов сразу в тело теплоаккумулятора. И данное техническое решение, может быть даже технически более правильное, чем загрузка буфера от электрокотла.
Во-первых, вы не перегружаете основной источник отопления — электрокотел.
Во-вторых, нет теплопотерь по температуре теплоносителя, при передаче тепла от электрокотла теплоаккумулятору.
В-третьих, Вы сами регулируете энергопотребление буферной емкости, набирая оптимальную электрическую мощность ТЭНами. Выбор нагревательных элементов по мощности зависит исключительно от остаточных возможностей потребления электроэнергии с учетом работающего электрокотла.
В-четвертых. Вы не привязаны к мощности электрокотла при выборе объема бочки теплоаккумулятора. Объем выбираете сами, именно по суммарной мощности электрических ТЭНов.
Возможности набора электрических ТЭНов для тепоаккумулятора, как правило, следующий: 2 кВТ, 3 кВТ, 6 кВТ, 9 кВТ. Таким образом, у вас существенно увеличивается оперативный технический простор для сбора тепла в буферную емкость в ночном режиме электропотребления.

Какой купить электрокотел для буферной емкости.

Выбор электрокотла, практически ничем не ограничен. Вам не требуется особая встроенная система автоматики или управления электрокотлом, кроме обычного комнатного термостата. Все основные узлы, регулирующие направление потока теплоносителя находятся вне корпуса электрокотла. Как правило, это обычный трехходовой кран с сервоприводом, управляемый комнатным температурным программатором.
Но мы все же рекомендуем для установки в системах отопления электрокотлы ЭВАН. На сегодняшний день, это одни из самых надежных, долговечных, и проверенных отопительных электрических котлов.

Климатическая компания «Термомир» предлагает в ассортименте электрокотлы и теплоаккумуляторы для отопления дома.
Буферные емкости представляют собой баки – аккумуляторы для котлов отопления (или для систем охлаждения), позволяющие накапливать и сохранять излишки тепла или холода для дальнейшего их использования. Применяются они чаще всего для систем индивидуального отопления домов, дач, коттеджей и др. объектов.
Буферная емкость — это герметичный бак-накопитель большого объема, снабженный качественной теплоизоляцией и аккумулирующий, а также долго сохраняющий температуру тепло- или хладоносителя внутри. Обычно бак имеет вертикальное цилиндрическое исполнение, снабжен патрубками для подключения к системе, может дополнительно комплектоваться одним или двумя теплообменниками, а также ТЭНами для быстрого догрева.
Схема работы таких устройств проста – буферная емкость подключается в систему между источником тепла (котлом/коллектором и т.д.) и отопительным контуром (радиаторами, теплыми полами). При работе отопительного оборудования бак — теплоаккумулятор поглощает излишки вырабатываемого тепла, постепенно заполняясь нагретым теплоносителем. При остановке работы котла прогретый теплоноситель поступает в систему уже из самой буферной емкости, которая постепенно заполняется обраткой и остывает. При запуске котла цикл повторяется. Благодаря плотной теплоизоляции буферный накопитель может сохранять тепловую энергию часами и даже сутками. Такой же принцип работы применяется в системах охлаждения, когда буферный накопитель сберегает охлажденную жидкость, постепенно отдавая холод.
При правильно организованной системе отопления с буферной емкостью потери тепловой энергии минимальны, а энергетический потенциал топлива расходуется по максимуму, поэтому к выбору буферной емкости для котла необходимо подходить серьезно.
Для расчета потребуются следующие данные:

  • мощность котла (кВт)
  • КПД котла
  • время активного горения топлива (либо работа льготного электротарифа)
  • тепловая мощность обогрева объекта (дома, дачи т.д.) (кВт)
  • температура теплоносителя на входе и в обратке.

Можно рассмотреть ориентировочный расчет на примере: площадь обогрева — 200 м2, время активного горения котла – 8 часов, температура теплоносителя при нагреве — 90° С, в обратном контуре — 40° С. Для обогрева такой площади в зимнее время в европейской части России понадобится до 20 кВт мощности, а в среднем — около 10 кВт/ч. При таких исходных данных тепловой прибор получит 80 кВт (10×8) энергии.
Основная формула расчета буферной емкости котла по теплоемкости воды:
m = Q / (с × Δt).
где:

  • m – масса воды в емкости (кг);
  • Q – количество тепла (Вт);
  • ∆t – разность температуры воды в трубе подачи и обратке (°С);
  • с – теплоемкость, в данном случае 1,163 – удельная теплоемкость воды (Вт/кг °С).

Полученный результат соответствует примерно 1376-ти кг воды (80000/1,163×50). Таким образом, для системы отопления дома площадью 200 м2 подходит буферная емкость объемом не менее 1,4 м3 или 1400 литров.
Также необходимо учесть КПД котла, регион (от него зависит требуемая на объект тепловая мощность), и др. факторы, потому для более точного расчета рекомендуется обратиться к специалистам.
Наиболее распространенный вариант использования теплоаккумуляторов – их тандем с твердотопливными котлами на дровах, брикетах или угле, а также с пеллетными, газовыми и дизельными котлами. Нередко применяются баки-аккумуляторы и в комплекте с электрическими котлами, особенно это выгодно при двухтарифной системе с льготными ночными тарифами или дешевым подключением в выходные дни.
Применение буферных емкостей — теплоаккумуляторов значительно увеличивает гибкость и эффективность системы отопления, позволяет сгладить нагрузку, предотвратить перегрев и уменьшить частоту включения источников тепла – котельного оборудования, солнечных коллекторов, тепловых насосов и т.п. и, соответственно, увеличить срок службы. Буферный накопитель позволяет экономить энергоресурсы без потери комфорта и работоспособности системы отопления, а также дополнительно защищает от аварийных ситуаций, предотвращая промерзание даже при остановке котла из-за неисправности, отсутствия топлива или необходимости проведения обслуживания.
На сайте магазина Термомир буферные емкости представлены в ассортименте: на выбор объемы от 200 и до 5000 литров и более в различной комплектации. Сделать расчет и подбор буферной емкости (теплоаккумулятора) помогут наши технические специалисты.
Контакты и адрес магазина
Буферные емкости в ассортименте:

  • Все буферные емкости (теплоаккумуляторы)
  • Буферные емкости с 2 теплообменниками
  • Буферные емкость на 1000 литров

Требуется помощь в выборе или не нашли нужную модель? Позвоните!

Буферная емкость — полезнейший элемент в системе отопление с твердотопливным котлом и с электрическим котлом. Но если теплоаккумулятор подключить не правильно, то он не будет выполнять свои функции как положено.

Аккумулятор тепла для системы отопления (Буферная емкость) представляет из себя большую емкость наполненную теплоносителем и подключенную в схеме между котлом и радиаторами.

Разберемся, зачем нужен теплоаккумулятор в системе отопления, в чем заключается особенность подключения буферной емкости, и какое объем потребуется.

Назначение теплоаккумулятора

Назначение теплоаккумулятора понятно из его названия – хранить в себе запас тепловой энергии. У твердотопливного котла действие периодическое. Температура теплоносителя на его выходе изменяется в зависимости от интенсивности горения и количества одновременно горящего топлива.

Удобно топить котел не чаще раза в сутки.
За одну топку он может выделить, к примеру, 100 кВт (30 кг дров или 13 кг угля при КПД 80%). Но такая энергия выделится за 3 – 4 часа, а нам нужно, чтобы она подпитывала систему отопления равномерно в течении 24 часов. Получается по 4 – 5 кВт. Сделать это поможет только буферная емкость.

Аккумулятором тепла в доме выступают сама система отопления, так как в ней немало жидкости – может быть 100 литров и больше. Также тепло хорошо аккумулируют тяжелые строительные материалы – цементнопесчаная стяжка, перегородки и стены из кирпича, бетона, шлакобетона.

В доме, где много тяжелых строительных материалов, где большая внутренняя теплоемкость, сохраняется особый комфорт из-за отсутствия резки скачков температуры и влажности. В каркасных домах сгладить дискомфорт призвана система вентиляции управляемая электроникой.

Чтобы поддерживать стабильную температуру на протяжении суток в холодное время при неработающем котле, одной внутренней теплоемкости дома будет мало, необходима буферная емкость.

Как применяется буферная емкость с электрическим котлом

С твердотопливным котлом все понятно, — буферная емкость нужна чтобы топить котел пореже.
Но зачем нужен теплоаккумулятор с электрическим котлом, который можно запрограммировать как угодно?

Ответ на вопрос заключается в ночном маленьком тарифе на электричество.

Если есть возможность подключить ночной тариф и достаточную электрическую мощность (трехфазное подключение), то отопление электрическим котлом будет оптимальным. Несмотря на повышенную стоимость электричества (даже ночной тариф! — 1,7 руб/кВт, для дров примерно 1,0– 1,3 руб /кВт) выбор в пользу электрокотла побеждает из-за самого комфортного пользования.

Буферная емкость накапливает энергию выработанную за ночь электрокотлом, а днем будет ее отдавать.

Можно ознакомится с выбором вида отопления для дома – что дешевле?

Как подключается буферная емкость

Лучше применить простую и надежную схему подключения буферной емкости.

На емкость подключаются два контура – с одной стороны котел с насосом. С другой стороны система отопления со своим насосом.

Правильное направление движения жидкости в буферной емкости сверху вниз (указано на схеме стрелкой). Тогда теплоаккумулятор будет нагреваться от котла, или, как говорят специалисты, — будет заряжаться. После выключения котла емкость будет остывать и отдавать разогретый теплоноситель на радиаторы и тепло на ГВС.

Но как этого добиться?
Достигается путем подбора производительности насосов. Как правило, контур котла короткий, поэтому при одинаковых насосах жидкость будет двигаться в емкости сверху вниз. Чтобы обеспечить в любом случае превосходство контура котла по производительности в систему всешжда вводят дроссельный кран, которым запирают контур отопления при необходимости.

Термометры и трехходовой клапан

Также в подключении радиаторов может быть применен трехходовой клапан с термоголовкой (на схеме не показан) который позволит забирать тепло из емкости понемногу в соответствии с настройками термоголовки.

Проверить же в каком направлении движется жидкость по емкости – снизу вверх или сверху вниз, можно с помощь термометров, установленных с двух сторон емкости на обратке. Некоторые теплоаккумуляторы снабжены градусниками.
Температура на обратке котла должна быть несколько больше, чем на обратке отопления. Тогда буферная емкость будет заряжаться.

Змеевик внутри буферной емкости обеспечит нагрев воды для горячего водоснабжения. Отдельный бойлер для ГВС не нужен.

Крайне важно, оградить твердотопливный котел от холодной обратки, ведь остывшую емкость не быстро разогреть, а также необходимо прекращать циркуляцию, когда котел погаснет. В противном случае он быстро охладит жидкость через свой теплообменник, ведь продувка на дымоход идет постоянно. Как подключить котел, чтобы он работал в оптимальном режиме – читайте на данном ресурсе.

Какой объем аккумулятора тепла выбрать

В подборе объема теплоаккумулятора для системы отопления важны не столько расчеты, сколько опыт эксплуатации и здравый смысл.

Весь нюанс выбора объема буферной емкости в том, что она стоит не мало, а дней с пиковыми холодами совсем не много.
Поэтому разумней не устанавливать емкость на 3 тонны, которая весьма дорогая, а в сильные морозы протопить несколько раз. Да к тому же и нагревать 3 тонны весьма долго, отопление получится не комфортным.

Практика показала, что оптимальным объемом, обеспечивающий достаточный комфорт, является одна тонна на 200 м кв. площади дома, если дом, конечно, утеплен как положено. Из этого расчета можно приблизительно принять: 100 м кв — 0,7 тонны, 300 м кв – 1,3 тонны.

Кстати, об утеплении – как утеплить дом, чтобы отопление было минимальным, читайте .

С буферной емкостью удобней использовать твердотопливный котел повышенной мощности, по принципу, — «Протопил один раз». Подбирается котел как минимум в 2 раза мощнее, чем по расчету теплопотерь. Если нужен на 15 кВт, — берем на 40 и не ошибаемся. Мощный твердотопливный котел, в отличие от других типов котлов всегда удобнее в эксплуатации.

Остается заметить, что сделать буферную емкость самостоятельно или пользоваться «самопалом» чаще не практичнее и не дешевле. Устройство сложное, требует защиты от коррозии, высокой теплоизоляции, правильного змеевика, лучшей циркуляции воды, и к тому же особой прочности. Так что думайте сами…

Оставьте комментарий