19.08.2019
Что такое буфер центрального отопления?
В последнее время в сфере отопления наблюдается тенденция, основывающаяся на диверсификации источников тепла в инсталляциях. Часто встречаются инсталляции, снабженные двумя и более источниками тепла, например газовый и твердотопливный котлы, газовый котел и камин, электрокотел, камин и солярная система. Пользователи таких инсталляций могут маневрировать источниками тепла в зависимости от изменений затрат на эксплуатацию, доступности топлива, времени года, потребления тепла по отношению к потреблению г.в.с., возможностей обслуживания и т.п. Эксплуатационной проблемой в таких сложных инсталляциях является конфигурация.
Независимо от активного в данном моменте источника тепла, система должна выдать оптимальный тепловой эффект. Сложность этой задачи обусловлена тем, что различные источники тепла имеют различные требования к инсталляции и ее работе. Котлы ц.о. часто подбираются с излишней мощностью по отношению к ее среднему потреблению. Расчетная внешняя температура для III зоны в Польше составляет -20 градусов Цельсия, а средняя суточная температура в отопительном сезоне составляет приблизительно 3-4 градуса Цельсия. Следствием этого является работа котла ниже его оптимальных параметров, а это приводит к его преждевременному изнашиванию.
Такое устройство, как котел-аккумулятор ц.о. (буфер), является наилучшим решением, оптимизирующим работу инсталляции ц.о. и связывающим многочисленные источники тепла в один поток.
В климатических условиях Польши с мягкими зимами, внезапными скачками температуры особенно рекомендуется применение инсталляций с буфером ц.о. Она обеспечивает более экономичный и комфортный способ поддерживания в помещениях заданной температуры. Буфер загружается во время появления излишков энергии в системе котел-инсталляция центрального отопления, а разгружается в период повышенного потребления тепловой энергии. Происходит разделение времени эффективно производимого тепла относительно времени его потребления. Тепло используется в соответствии с его точным количеством в моменте реального потребления. Буфер, соответственно подобранный для данного объекта и потребностей, может «загружаться» из любого источника тепла, работающего в оптимальных для него параметрах. С другой стороны, отопительная инсталляция берет тепло из буфера в случае, если существует потребность в тепле в помещениях или есть необходимость в горячем водоснабжении.
Буфер является хорошим решением, если:
- мы планируем инсталляцию ц.о./г.в.с., питающуюся от различных источников тепла;
- мы выполнили тепловую модернизацию дома без замены источника тепла, имеем установленный котел ц.о. большей мощности, чем необходимо для обогрева дома;
- источником тепла является твердотопливный котел, работающий на дровах, угле или соломе;
- инсталляция снабжена котлом, питающийся электроэнергией - с применением ночного тарифа.
Применение буфера с твердотопливными котлами (дополнительно выполняет функцию гидравлического сцепления) дает возможность:
- работы котла в параметрах максимального КПД;
- использовать трубы меньшего диаметра в инсталляциях, питающихся от твердотопливных котлов;
- свободно применять трубы типа ALU-PEX для постройки инсталляции ц.о. «за буфером»;
- ограничить частоту обслуживания котла;
- включать котел периодически, в переходные периоды и с сохранением полного теплового комфорта.
В инсталляции ц.о. буфер является складом тепла, задачей которого является доставка тепла к отдельным приемникам на объекте. Буфер может «загружаться» из разных источников и их комбинаций.
Например:
- твердотопливный котел ц.о.
- соляр
- камин
- электрический котел
- тепловой насос (например воздух-вода)
Преимуществом буфера является то, что он принимает тепло независимо от сиюминутного потребления объекта, тогда, когда оно наиболее дешевое (от соляра - днем, от электрического котла - во время II тарифа, от теплового насоса - при плюсовой температуре) или в оптимальных параметрах работы источника (от твердотопливного котла - при более выгодных и экономичных для котла, высоких параметрах; от камина - тогда, когда он растоплен). Имея в распоряжении тепло, собранное в буфере, мы можем им пользоваться тогда, когда на объекте появится такая необходимость. Время работы инсталляции между очередной загрузкой буфера зависит от его тепловой емкости и точности в дозировке тепла, берущегося из него. Емкость теплового буфера зависит от его величины и типа используемого агента. Он должен соответствовать производительности источников тепла и потребления объекта.
Подбор буфера
Чтобы инсталляция с буфером работала с максимальным эффектом, следует выполнить несколько условий:
Чтобы инсталляция с буфером работала с максимальным эффектом, следует выполнить несколько условий:
- Инсталляция с буфером должна быть правильно сконфигурирована.
- Величина буфера должна быть правильно подобрана для данного объекта и котла.
- Буфер должен иметь возможность складирования воды как можно высшей температуры.
- Буфер должен быть хорошо изолирован и размещен в помещении, ограничивающем потери тепла или в таком, где тепло, теряемое буфером, будет оставаться в помещениях объекта.
- Инсталляция ц.о. должна быть правильно отрегулирована гидравлически.
- Инсталляция ц.о., питающаяся от буфера, должна быть хорошо управляемой (с низкой тепловой инертностью).
- Радиаторы ц.о., используемые в инсталляции, должны работать в широком диапазоне температуры воды, используемой для их нагревания.
Локализацию буфера можно определять основываясь на типичных решениях, принимая во внимание влияние размещения емкости на потери хранящегося тепла через изоляцию. Его емкость можно определить, исходя из примера:
VSP = 15 TB * QN [1-0,30 QH/QMIN]
где:
VSP – емкость буферной емкости [дм³]
TB – время сжигания [ч]
QN – номинальная тепловая мощность котла [кВт]
QH – тепловая нагрузка дома [кВт]
QMIN – минимальная тепловая мощность [кВт]
Для нормальных условий работы, величины инсталляции и котла ц.о. емкость буферного котла может составлять от 500 до 1500 дм³. Наиболее упрощенный подбор описывает пример: VSP = 40 QN
Эффективность инсталляции с буфером
Буфер ц.о. является очень удобным и универсальным устройством, который может эффективно работать совместно с любым источникам тепла. Иначе это выглядит со стороны «разгрузки» буфера. Здесь важнее всего есть то, чтобы собранного в буфере тепла хватило на как можно дольше. Для эффективности системы отопления с буфером огромное значение имеет соотношение между емкостью (инертностью) буфера и емкостью (инертностью) инсталляции с радиаторами. В качестве приемника тепла от буфера для потребления ц.о. лучше всего себя зарекомендовали инсталляции с небольшим объемом теплового агента, снабженная радиаторами, работающими в большом температурном диапазоне. Инсталляция с низкой инертностью, соответственно управляемая, очень точно берет и дозирует тепло. Благодаря этому одноразовой заливки буфера хватает на более долгий период работы инсталляции.
В процессе отбора тепла из буфера понижается температура теплового агента. Поэтому в инсталляции необходимы радиаторы, которые будут эффективно работать в различных параметрах. Такими радиаторами прежде всего являются изделия REGULUS®-system, которые отличаются небольшим собственным весом, емкостью (инертностью) и очень большой поверхностью отдачи тепла (эффективной работой в широком диапазоне температуры питания).
В свете вышесказанного, оптимальным решением является:
- соединение нескольких источников тепла: экономичного - соляр, твердотопливный котел, тепловой насос, камин с удобным и практичным - газовый и электрический котлы
- складирование полученного таким образом тепла в хорошо организованном буфере (или батарее буферов)
- дистрибуция тепла из буфера для потребностей ц.о. с помощью правильно спроектированной и отрегулированной инсталляции, снабженной оптимальными для этой системы радиаторами.
- дополнительно тепло из буфера можно использовать для нужд г.в.с.
РЕГУЛУСЫ – НОВЫЙ ВЗГЛЯД НА СИСТЕМУ Ц.О.
Радиаторная система с большим собственным весом значительно менее экономична в эксплуатации, чем система радиаторов с малым весом. Из проведенных экспериментов и вычислений следует, что оптимальной является следующая система::
- твердотопливный котел (или система источников тепла) + емкость (емкости) буферная – система с значительной (изменяемой в случае нескольких емкостей) общей массой, с функцией вырабатывания и аккумулирования выработанной тепловой энергии.
- тепловой буфер – дом, аккумулирующий тепло (хорошо утепленный) вместе с его оборудованием, а между этими буферами:
- быстро реагирующая инсталляция, снабженная радиаторами маленького общего веса – например REGULUS®-system – получающая оптимальное количество тепла из первой системы и дозирующая это тепло в соответствии с потреблением помещений и в соответствии с необходимостью, то есть тепловым балансом.
«Регулусы», по сравнению с отопительной системой большого веса, определенно быстрей и за счет меньшей изначальной отдачи энергии, приобретают свою полную номинальную мощность. Значительно быстрей начинают свою эффективную работу. Также при разгрузке буфера и понижении температуры воды, большим преимуществом «регулусов» является их обширная греющая поверхность. Кроме того, использованные материалы - медь и алюминий - очень хорошо проводят тепло и поэтому вся поверхность радиатора интенсивно работает. После достижения необходимой температуры радиаторы также быстро перестают греть - без излишней инерции.
Излишек тепла складируется в хорошо изолированных буферных водяных емкостях, которые подогревают г.в.с. и в случае необходимости далее точно дозируется для отопительных целей. Поэтому очень важно, чтобы потеря тепла из емкости была как можно меньшей, а потерянное тепло осталось внутри дома..
Чем более обширная отопительная система, тем лучше видны позитивные экономические результаты применения «регулусов» малого общего веса. Например:
инсталляция, состоящая из 50 радиаторов Regulus - масса системы = радиаторы - 350 кг, масса воды - 35 кг - всего = 385 кг
инсталляция, состоящая из 50 панельных радиаторов той же мощности - масса системы = радиаторы - 2165 кг, масса воды - 345 кг - всего 2510 кг
инсталляция, состоящая из 50 ребристых радиаторов - старого типа - масса системы = радиаторы - 3750 кг, масса воды - 1000 кг - всего = 4750 кг
Огромная разница между тепловой инертностью отдельных систем в значительной мере влияет на их эффективность - затраты на эксплуатацию. Точность, дающая круглосуточный комфорт и высокая экономичность работы - это качество радиаторной системы малого собственного веса.
Преимущества системы с буфером ц.о.
Буфер ц.о. является хорошим решением для отопительных инсталляций в новых и модернизированных домах. Оно обладает рядом преимуществ, которые в итоге повышают комфорт и значительно снижают затраты на эксплуатацию.
- Возможность питания инсталляции ц.о. и подогрева водопроводной воды.
- Безопасное и эффективное соединение в одну инсталляцию источников с разными рабочими характеристиками (хорошо управляемый, современный газовый котел с довольно инертным и работающим в других параметрах твердотопливным котлом).
- Эффективное использование неконвенциональных источников в отоплении (например соляры, тепловой насос) вместе с традиционными и маневрирование ими, в зависимости от погодных условий и потребления объекта.
- Безопасное и эффективное соединение в одной инсталляции камина с водяным плащом (работающим в открытой инсталляции) с более практичным газовым или электрическим котлом (работающим в закрытой инсталляции).
- Работа котла ц.о. в оптимальных параметрах, излишек энергии складируется до момента использования в случае необходимости.
Преимущества инсталляции ц.о. с буфером тепла, в которой применены радиаторы REGULUS®-system
- отделение оптимального количества выработанного тепла от его точной дистрибуции.
- более низкая частота «загрузки» буфера вследствие экономичной работы радиаторов REGULUS®-system (получение точного количества тепла из буфера).
- более низкая частота «загрузки» буфера вследствие эффективной работы радиаторов REGULUS®-system по мере понижения температуры воды в буфере (большая поверхность теплоотдачи и использованные материалы).
- возможность «загрузки» буфера из источников низкой температуры (тепловой насос, соляр зимой) вследствие эффективной работы радиаторов REGULUS®-system в низких параметрах (большая поверхность теплоотдачи и высокий коэффициент теплообмена - Cu+Al).
