Якщо ви вирішили купити твердопаливний шахтний котел важливо правильно підібрати об'єм теплоакумулятора, щоб забезпечити ефективну та стабільну роботу системи опалення. Теплоакумулятор допомагає акумулювати надмірне тепло та рівномірно розподіляти його, що дозволяє скоротити кількість завантажень палива та підвищити комфорт у будинку. У цій статті ми докладно розглянемо, як правильно розрахувати обсяг теплоакумулятора та які фактори впливають на його вибір.

Теплоакумулятор виконує кілька важливих функцій:

1. Стабілізація температури: Теплоакумулятор дозволяє підтримувати стабільну температуру в системі опалення, акумулюючи надлишкове тепло та віддаючи його за потреби.
2. Підвищення ефективності: Правильне використання теплоакумулятора дозволяє котлу працювати в оптимальному режимі, що підвищує його ККД та продовжує термін служби.
3. Економія палива: За рахунок зменшення кількості завантажень палива знижуються витрати на його купівлю та транспортування.

Для розрахунку тепловтрат завжди враховуються найгірші можливі умови з певним запасом. Наприклад, якщо температура зовні становить -5°C, ваш будинок буде споживати значно менше енергії, але розрахунки краще робити для більш низьких температур.

Якщо у вас немає точного розрахунку, можна скористатися онлайн-калькуляторами, які допоможуть швидко визначити теплові втрати вашого будинку.

Розрахунок для найгірших умов

У нашому випадку візьмемо температуру -25°C, яка рідко зустрічається в нашому регіоні, але все ж можлива. Припустимо, будинок знаходиться в Київській області. Розрахунки показують, що котел споживає 4,6 кВт на годину, що означає 110 кВт теплової енергії на добу.

Підрахунок енергії та вибір теплоакумулятора

Загальна витрата тепла на опалення за 8 годин роботи котла становить 37 кВт. Припустимо, що у вас вже встановлений шахтний котел потужністю 12 кВт і теплоакумулятор об'ємом 2,2 т води. Таким чином, котел виробляє 12 кВт, з яких 4,6 кВт йде на опалення, а 7,4 кВт — в теплоакумулятор.

Протягом 8 годин котел витратить 37 кВт на опалення, а в теплоакумулятор піде 73 кВт тепла. Тобто, для підтримки комфортної температури протягом доби в сильні морози, вам буде достатньо теплоакумулятора об'ємом 2,2 тонни води.

Загальні рекомендації по обсягу теплоакумулятора

Зазвичай для розрахунку обсягу теплоакумулятора приймається 30-70 літрів води на 1 кВт потужності котла або на 8-10 м² площі приміщення. Це залежить від якості утеплення будинку і кліматичних умов. Для Київської області достатньо 30 літрів на 1 кВт потужності котла.

Якщо ви плануєте топити котел дровами та підходити до нього раз на добу, вам підійдуть котли шахтного типу, які горять поступово і мають великий бункер для палива.

При використанні дров та котла з високим ККД, 1 кг деревини виділяє приблизно 3,2 кВт теплової енергії. Для обігріву будинку і нагрівання теплоакумулятора в холодний день потрібно близько 31 кг дров.

Щоб визначити обсяг теплоакумулятора, потрібно з'ясувати, скільки годин буде працювати котел. Якщо котел працює 8 годин і 8 годин забезпечує тепло в систему опалення, залишок 16 годин має покрити теплоакумулятор.

Розрахунок для будинку площею 100 м²:

4,6кВт* 16 год = 74 кВт

Таким чином, теплоакумулятор має зберігати 74 кВт теплової енергії, що дорівнює приблизно 2,2 тонни води на добу.

Якщо у вас вже є котел і немає можливості встановити теплоакумулятор одразу, наприклад, для будинку площею 200 м² з котлом потужністю 20 кВт, в мороз -20°C котел витрачає 10,4 кВт на опалення. За 8 годин залишок опалення становить 76 кВт.

Для забезпечення тепла на 7 годин після припинення роботи котла потрібен теплоакумулятор об'ємом близько 2,3 тонни води.

Формула для розрахунку буферної ємкості для шахтного котла

На 1 кВт потужності котла потрібно від 30 до 70 літрів води залежно від морозів у вашому регіоні. Для кожних 10 м² площі додають 1 кВт до потужності котла.

Розглянемо приклад для шахтного котла 20 кВт, що працює на одному завантаженні 4 години з температурою води на виході 80°C та на вході 40°C:

1. Визначимо кількість тепла (Q):

Q = 20 kW * 4ч = 80 kW·ч

2. Різниця температур (Delta T):

Delta T = 80 - 40 = 40°C

3. Підставимо значення у формулу:

V = frac{80 times 4}{1,163 times 40}= 1720л

Таким чином, для шахтного котла потужністю 20 кВт буде потрібно теплоакумулятор об'ємом приблизно 1720 літрів.

Вплив різних факторів на розрахунок

Незважаючи на наведену вище формулу, об'єм теплоакумулятора може змінюватись в залежності від ряду факторів:

1. Якість теплоізоляції будівлі: У добре утепленому будинку потреба в акумулюванні тепла може бути нижчою, ніж у будівлі з поганою ізоляцією.
2. Кліматичні умови: У регіонах з холоднішим кліматом може знадобитися більший об'єм теплоакумулятора для підтримки комфортної температури.
3. Пікові навантаження: Якщо в системі опалення очікуються значні пікові навантаження, об'єм теплоакумулятора потрібно збільшити для забезпечення стабільного теплопостачання.
4. Тип опалювальної системи: Для систем з радіаторами або теплою підлогою вимоги до об'єму теплоакумулятора можуть відрізнятися.

Для того, щоб правильно вибрати теплоакумулятор, необхідно врахувати наступні моменти:

1. Потужність котла: Об'єм теплоакумулятора повинен відповідати потужності котла. Важливо, щоб акумулятор міг зберігати достатню кількість тепла для забезпечення роботи котла в оптимальному режимі.
2. Режим роботи котла: Якщо котел працює циклічно (вмикається та вимикається), об'єм теплоакумулятора повинен бути розрахований таким чином, щоб забезпечити стабільне теплопостачання між циклами роботи котла.
3. Використання альтернативних джерел енергії: Якщо ви плануєте використовувати сонячні колектори або інші джерела тепла, об'єм теплоакумулятора потрібно збільшити для акумулювання надлишкового тепла.

Для приватного будинку площею 150 квадратних метрів з гарною теплоізоляцією та встановленим шахтним котлом 25 кВт, що працює 4 години на одному завантаженні:

1. Визначимо кількість тепла (Q):

Q = 25kW* 4ч = 100kW·ч

2. Різниця температур Delta T:

Delta T = 80°C - 40°C = 40°C

3. Підставимо значення у формулу:

V = frac{100* 4}{1,163* 40}

4. Порахуємо значення: 2150л

Таким чином, для цього будинку потрібно теплоакумулятор об'ємом приблизно 2150 літрів.

Для заміського будинку площею 200 квадратних метрів із середньою теплоізоляцією та встановленим шахтним котлом 30 кВт, що працює 5 годин на одному завантаженні:

1. Визначимо кількість тепла (Q):

Q = 30kW* 5ч} = 150kW·ч

2. Різниця температур Delta T:

Delta T = 80°C - 40°C = 40°C

3. Підставимо значення у формулу:

V = frac{150 * 5}{1,163 * 40}

4. Порахуємо значення: 3225л

Для даного будинку буде потрібно теплоакумулятор об'ємом приблизно 3225 літрів.

Правильний розрахунок обсягу теплоакумулятора для твердопаливного котла дозволяє підвищити ефективність системи опалення, забезпечити стабільність температури та знизити витрати на пальне. При виборі теплоакумулятора важливо враховувати потужність котла, тривалість роботи на одному завантаженні та різницю температур у системі. Важливо також враховувати якість теплоізоляції будівлі, кліматичні умови та тип опалювальної системи. Правильний вибір теплоакумулятора забезпечить комфорт та економічність експлуатації системи опалення.