Для чего необходим теплоаккумулятор или как ее еще называют буферная емкость?
Теплоаккумулятор (буферная емкость) в основном используются в системах отопления на твердом топливе и электрических котлах при работе по двухтарифном счетчику.
Плюсы:
1. В работе с твердотопливным котлом служит для поддержания равномерного температурного режима в отапливаемом помещении.
2. При работе с электрическим котлом позволяет экономить на электричестве, накапливая тепло в ночные часы по низкому тарифу.
Время разрядки. На сколько часов отопления хватит теплоаккумулятора? Таблица №1.
В таблице показано на сколько хватит тепла. По таблице можно выбрать объем буферной емкости и площадь помещения.
Теплоноситель — вода 70/35 С. Теплопотери — 50 Вт с 1 кв. м (это средний показатель теплопотерь для достаточно хорошо утепленного дома у Вас они могут быть другими). Расчеты смотреть ниже.
Таблица №1
Время зарядки. Сколько нужно греть теплоаккумулятор? Таблица №2.
В таблице №2 можно увидеть сколько потребуется времени для нагрева теплоносителя.
Теплоноситель — вода 70/20 С. В таблице приведена полезная мощность, а с скобках мощность, указанная в паспорте котла. Реальный показатель КПД котла на твердом топливе 50-60%, это важно учитывать при выборе котла. Электрический котел КПД 95-98%. Расчет ниже.
Таблица №2
Время разрядки. Расчет в Таблице №1.
Делаем приблизительный расчет. Сколько кВт может вместить теплоаккумулятор? Вспомним школьную программу и уроки физики:
Q = c*m*(t2-t1)
где c(вода)=4200 Дж/кг*С;
с(антифриз)=3800 Дж/кг*С;
m — масса теплоносителя;
t2 — начальная температура теплоносителя (до какой нагрели теплоноситель);
t1 — конечная (до какой охладился теплоноситель, пока грел дом);
Тогда время, на которое хватит тепла от буферной ёмкости:
t = Q/теплопотери
Приведу пример. Возьмем теплоаккумулятор емкостью 1000 л.
Q (вода)=4200*1000*(70-35)=147 МДж=40,8 кВт*ч.
Например, площадь вашего дома 200 кв.м. Грубо возьмем, что он теряет 10 кВт*ч.
Тогда тепла хватит на 40.8/10= 4 часа 8 минут.
Если брать антифриз, тепла хватит на меньшее время:
Q (антифриз) = 3800*1000*(70-35)=133 МДж=36,9 кВт*ч
Тепла хватит на 36,9/10=3,7 часа=3 часа 69 мин
Время зарядки. Расчет в Таблице №2.
Вариант №1. Зима, вы не были в доме неделю, приехали на выходные. Температура антифриза в емкости 0 С. Сколько по времени нужно греть теплоаккумулятор?
Зима, вы отсутствовали дома 5 дней и приехали на выходные. Температура антифриза 0 С. Вопрос сколько необходимо заряжать теплоаккумулятор?
Начальная температура 0 С, конечная 70 С.
Необходимо Q = 3800*1000*(70-0)=266 МДж=73,8 кВт
А дальше все зависит от вашего котла. Берете Q и делите на мощность и кпд котла и получаете время в часах. Допустим, котел мощностью 50 кВт и кпд 0,6 нагреет эту емкость за:
t=73.8/50/0.6=2,46 ч = 147,6 мин.теплоаккумуляторные емкости
Вариант №2. Вы проживаете в доме. Теплоноситель не успевает остыть ниже комнатной температуры 20 С.
Нагреваться надо меньше.
Q=4200*1000*(70-20)=210 МДж=58,3 кВт*ч
t=58,3/50/0.6=1,94 ч=116,6 минут
Как узнать, на сколько хватает теплоаккумулятора (буферной емкости) и как быстро она нагреется?
В Таблице №1 находите площадь вашего дома в верхней строке, в крайнем левом столбце выбираете объем емкости. Теперь вы знаете сколько потребуется времени для ее нагрева.
Мощность вашего котла умножаете на его КПД, находим это значение в верхней строке Таблицы №2 (мощность котла там уже указана). В крайнем левом столбце выбираете объем теплоаккумулятора. Все вы знаете время нагрева теплоаккумулятора.
Вывод
Чем мощность котла выше, тем быстрее он нагреет теплоноситель в буферной емкости. И чем больше объем емкости, тем ее больше хватит на прогрев дома и, тем меньше вы будете подходить к котлу для загрузки следующей порции топлива.