Як підібрати та розрахувати теплоакумулятор (буферну ємність) для дому?

Монтаж продуктивної опалювальної системи в приватному будинку — це те, що забезпечить комфорт і достатнє тепло. Якщо зважати, що ціни на енергетичні ресурси постійно підвищуються, економія виступає на перше місце. Хазяї будинків рішуче шукають варіанти, щоб скоротити витрати на опалення та гарячу воду. Досить ефективне рішення — поєднати різні джерела тепла в одну систему. Дослідження фахівців у галузі теплового обладнання доказують, що поєднання класичних джерел тепла, зокрема котлів на електриці або на газу, та альтернативних, а саме сонячних колекторів чи теплових насосів, підвищує продуктивність опалювальної системи. У цих системах застосовується буферна ємність, завдяки якій енергія використовується практичніше. Головні задачі буферної ємності полягають у тому, що можна накопичити теплову енергію задля подальшого застосування, а також запобігти закипанню в твердопаливних котлах. Ще буферний бак підвищує продуктивність застосування всіх джерел тепла. Він дозволяє використовувати гарячу воду завдяки теплообміннику, який вмонтований в нього. Наприклад, об’єм буферної ємності обирається, виходячи з потужності твердопаливного котла, як правило, від 30 до 50 л на кожен кіловат потужності. Рекомендуємо монтувати такий пристрій вже на стадії проєктування будинку, оскільки у нього досить значні розміри.

Як розрахувати теплоакумулятор для теплового насоса?

Розрахунок теплоакумулятора для теплового насоса — ключовий аспект при проєктуванні опалювальної системи, тому що це гарантує продуктивність функціонування системи та економію енергії. Коли відбувається розрахунок, потрібно врахувати потужність теплового насосу, а також потреби тепла, теплові втрати дому та інші моменти. Серед основних критеріїв розрахунку слід визначити:

1. Власне потужність насосу. Цей показник визначається з теплових потреб дому. Показник повинен співвідноситися з найвищою потребою в теплі у холодний сезон.

2. Теплові втрати приміщення розраховуються на основі площі будинку, надійності утеплення, розміру вікон, клімату, який має місце у населеному пункті. Формула виглядає таким чином: Q = k * A * ΔT, де Q - теплові втрати, k - коефіцієнт теплопередачі, A - площа поверхні, ΔT - різниця температур усередині та зовні.

3. Ще один критерій — температурний режим. Треба мати на увазі робочий режим теплового насосу та необхідну температуру води.

4. І на останок тип опалювального приладу. Радіаторне опалення потребує високих температурних показників у порівняні з типом «тепла підлога», яка впливає на об’єм акумулятора.

Як розрахувати теплоакумулятор для твердопаливного котла?

Якщо ми говоримо про розрахунок теплоакумулятора для твердопаливного котла, то тут потрібно зважати на декілька важливих критеріїв. Головна задача полягає в тому, щоб гарантувати продуктивне застосування тепла, що виробляється котлом, та підтримати стабільний температурний показник у домі.

Визначення потрібного об’єму теплового акумулятора враховує:

1. Перш за все, потужність твердопаливного котла. Дані, як правило, можна знайти у технічних характеристиках обладнання.

2. Далі робочий цикл твердопаливного котла. Пристрій працює циклічно, тому треба зважати на тривалість окремого циклу горіння. Зазначений час, протягом якого виріб може підтримувати нормальні температурні показники без завантаження сировини.

3. Теплові втрати дому розраховуються в залежності від площі будинку, особливостей теплоізоляції, виду та розмірів вікон і, звісно ж, клімату населеного пункту. Формула розрахунку виглядає таким чином: Q = k * A * ΔT, де Q - теплові втрати, k - коефіцієнт теплопередачі, A - площа поверхні, ΔT - різниця температур всередині та зовні.

4. Середній температурний показник повітря ззовні. Зимою та восени акумулятор повинен компенсувати вищі теплові втрати.

Як розрахувати теплоакумулятор для електричного котла?

Щоб розрахувати теплоакумулятор для електричного котла, потрібно зважати на декілька ключових параметрів, а саме на обсяг теплового акумулятора, потужність котла, теплові втрати будинку та вид системи опалювання. Розберемося нижче детально з усіма критеріями:

1. Об'єм акумулятора. Це один з основних параметрів розрахунку. Він напряму залежить від загального обсягу системи опалення та потужності обладнання. Зазвичай об’єм повинен бути в 1,5-2 рази більше за об’єм води в опалювальній системі. Щоб зробити точний розрахунок, потрібно використати наступну формулу: V = Q/(c*ΔT), де V - власне об'єм, Q - теплова потужність пристрою, c - питома теплоємність води (близько 4,187 кДж/кг*°C), ΔT - різниця температур в трубопроводі.

2. Потужність електричного котла безпосередньо впливає на габарити теплового акумулятора. Котлам потрібні досить великі пристрої, щоб продуктивно накопичувати тепло. А щоб розрахувати потужність, застосовують формулу, яка має вигляд P = (V * ΔT * c) / t, де
P – потужність котла, V - обсяг приміщення, ΔT - бажане підвищення температури, c - питома теплоємність повітря, t – час, за який необхідно нагріти приміщення.

2. Наступний критерій — теплові втрати приміщення. Вони залежать від теплоізоляції, розміру вікон та інших моментів. Щоб розрахувати їх, використовують формулу: Q = k * A * ΔT, де Q - теплові втрати, k - коефіцієнт теплопередачі, A - площа поверхні, ΔT - різниця температур усередині та зовні приміщення.

4. І нарешті тип опалювального обладнання. Це може бути, наприклад, радіаторна або тепла підлога, що також впливає на вибір теплового акумулятора. Що ж стосується систем з низькотемпературним опаленням (мається на увазі тепла підлога), то потрібен акумулятор з більшим об’ємом, аніж класичні системи радіаторів.

Коли проводите розрахунки, рекомендується враховувати всі вищеозначені критерії, щоб визначити підходящий об’єм теплового акумулятора, що забезпечить продуктивну роботу електричного обладнання та тепло в будинку.

Розрахунок обсягу теплоакумулятора

Розрахунок обсягу акумулятора для насоса не обходиться без потужності. Тож формула виглядає таким чином: V = (P * t) / (ρ * c * ΔT), де: V - обсяг теплоакумулятора (у літрах), P - потужність теплового насоса (у кіловатах), t - час роботи насоса (у годинах), ρ — густина рідини (близько 1000 кг/м³), c - питома теплоємність води (приблизно 4,2 кДж/(кг*°C)), ΔT — різниця між максимальною та мінімальною робочою температурою води в системі.

Що стосується додаткових факторів, то акумулятор дає можливість зменшити число запусків та вимкнень насоса, що підвищує продуктивність та термін експлуатації. Також встановлення теплового пристрою гарантує баланс, що дозволяє запобігти надлишку чи нестачі теплового постачання. У холодних містах та селах потрібно більше обладнання, щоб компенсувати великі витрати тепла. А якщо насос не в змозі повноцінно покрити потребу в теплі, то акумулятор забезпечить необхідний тепловий резерв.

Розрахунок обсягу теплоакумулятора

Розрахунок об’єму теплового акумулятора відбувається за формулою V = (Q * t) / (ρ * c * ΔT), де V - обсяг теплоакумулятора (у літрах), Q - потужність котла (у кіловатах), t - час роботи котла на одному завантаженні палива (у годинах), ρ — густина води (близько 1000 кг/м³), c - питома теплоємність води (приблизно 4,2 кДж/(кг*°C)), ΔT — різниця між максимальними та мінімальними робочими температурними показниками води в системі.

Треба додати, що в залежності від опалювальної системи — радіаторів чи теплої підлоги — може стати в нагоді коригування обсягу акумулятора. Окрім цього, у деяких ситуаціях важливо передбачити додатковий об’єм пристрою, щоб підтримати температуру, якщо котел буде якийсь час простоювати. Також треба забезпечити достатньо місця для монтажу акумулятора, щоб врахувати розміри та необхідність технічного обслуговування.