Topný systém s vyrovnávací nádrží a kotlem na tuhá paliva
Výhody topného systému pro soukromý dům s kotlem na tuhá paliva a vyrovnávací nádrží jako akumulátorem tepla jsou popsány na předchozí straně „Kotel na tuhá paliva s akumulátorem tepla“.
Uvažujme topný systém s kotlem na tuhá paliva a akumulátorem tepla (vyrovnávací nádrží) na konkrétním příkladu.
Schéma zapojení tepelného akumulátoru – vyrovnávací nádrže, k uzavřenému topnému systému s kotlem na tuhá paliva je znázorněno na obrázku:
1. Komín
2. Bezpečnostní skupina kotle – tlakoměr, odvzdušňovací ventil, pojistný ventil.
3. Kotel na tuhá paliva.
4. Termostat montovaný na omítku. Signalizuje začátek a konec spalování paliva v kotli. Přepíná kontakty při stoupání teploty.
5. Akumulátor tepla – vyrovnávací nádrž s vodou. Povrch nádrže je pokryt tepelnou izolací. Uvnitř nádrže se nachází výměník tepla systému ohřevu teplé vody, TUV.
6. Čerpadlo-směšovací jednotka. Obsahuje oběhové čerpadlo, několik ventilů pro různé účely a regulační teploměry. Zajišťuje změnu režimu cirkulace vody v okruhu.
7. Expanzní nádrž topného systému. Membránová nádrž kompenzuje tepelnou roztažnost chladicí kapaliny.
8. Doplňovací ventil. Zajišťuje automatické doplňování topného systému vodou o daném tlaku a mechanickou filtraci.
9. Čidlo venkovní teploty.
10. Řídicí jednotka automatizace závislá na počasí. Zajišťuje včasnou změnu teploty chladicí kapaliny v topném systému podle povětrnostních podmínek. Umožňuje snížit důsledky setrvačnosti topného systému – přehřívání nebo nedohřívání prostor při prudkých změnách teploty venkovního vzduchu.
11. Prostorový regulátor. Programovatelný regulátor umožňuje majiteli nastavit pokojovou teplotu podle dne v týdnu a denní doby.
12. Oběhové čerpadlo. Zajišťuje cirkulaci chladicí kapaliny v topném okruhu objektu.
13. Topný radiátor.
14. Trojcestný směšovací ventil. Zajišťuje regulaci teploty chladicí kapaliny a udržování nastavené teploty v prostorách.
15. Teplotní čidlo. Měří teplotu vody ve vratném potrubí topného okruhu objektu.
16. Zpětný ventil. Zabraňuje parazitární cirkulaci vody v opačném směru.
17. Cirkulační čerpadlo TUV. Zajišťuje stálou cirkulaci vody v systému ohřevu teplé vody.
V topném systému znázorněném na obrázku, Existují tři okruhy, kterými cirkuluje voda.
Okruh teplé vody (TV) se skládá z výměníku tepla v zásobníku tepla a oběhového čerpadla poz. 17. Výměník tepla TUV typu zásobník v zásobníku je zásobník teplé vody umístěný uvnitř vyrovnávací nádrže. Teplo z vyrovnávací nádrže se přenáší do vody v okruhu systému TUV přes stěny nádrže.
Primární (kotlový) okruh topného systému zahrnuje kotel na tuhá paliva, položka 3, zásobník tepla (položka 5) a směšovací jednotku s čerpadlovým a směšovacím zařízením (položka 6).
Sekundární (topný) okruh topného systému obsahuje zásobník tepla (poz. 5), trojcestný směšovací ventil (poz. 13), oběhové čerpadlo (poz. 12) a topné těleso (poz. 13).
V tomto systému se chladivo primárního a sekundárního okruhu míchá v nádrži tepelného akumulátoru.
Režim cirkulace chladiva v primárním okruhu je regulována směšovací jednotkou čerpadla (poz. 6) a je určena teplotou spalin z kotle a teplotou vody ve zpětném potrubí, kterým voda vstupuje do kotle z akumulační nádrže tepla.
Nízkoteplotní režim ochrany proti korozi při spuštění kotle. Když je kotel zapálen, teplotní čidlo (poz. 4) signalizuje oběhové čerpadlo směšovacího bloku (poz. 6). Blokovací ventily řídí cirkulaci chladiva blokem v malém kruhu, a to i v zásobníku tepla. Chladivo a povrchy kotle a komína se rychle ohřívají na provozní teplotu. Toto zrychlení pomáhá snížit množství kondenzátu, usazenin sazí a pryskyřic uvolňovaných z paliva, snižuje korozi a zvyšuje účinnost kotle.
Režim ohřevu tepelného akumulátoru. Po zapálení kotle, když se zvýší teplota vody cirkulující v malém okruhu, začnou ventily směšovacího bloku zapínat cirkulaci vody přes tepelný akumulátor.
Míchání vody ve zpětném potrubí z tepelného akumulátoru se provádí postupně, aby teplota vody přiváděné do kotle neklesla pod stanovenou hodnotu (65 °C).
Poté, co se voda na výstupu z tepelného akumulátoru ohřeje na nastavenou teplotu, míchání vody se zastaví a chladicí kapalina cirkuluje zcela ve velkém kruhu – skrz tepelný akumulátor.
Režim vytápění končí po shoření paliva vloženého do kotle. Oběhové čerpadlo se vypne signálem teplotního čidla (poz. 4). Směšovací ventily přepnou cirkulaci chladiva v primárním topném okruhu do režimu ochrany proti přehřátí.
Režim ochrany proti přehřátí (vaření vody). Ventily směšovacího bloku se přepnou do tohoto režimu vždy, když se oběhové čerpadlo zastaví, například z důvodu výpadku proudu. V tomto režimu směšovací blok nebrání přirozené cirkulaci chladiva mezi kotlem a tepelným akumulátorem.
Režim cirkulace vody v sekundárním okruhu Vytápění je regulováno třícestným směšovacím ventilem (poz. 14) a nastavováno ekvitermním regulátorem (poz. 10). Směšovací ventil míchá vodu odebíranou z akumulační nádrže s ochlazenou vodou z radiátorového systému, čímž reguluje teplotu teplé vody přiváděné do radiátorů.
Uspořádání zařízení kotelny
Akumulační nádrž tepla musí být umístěna tak, aby vratné potrubí nádrže bylo o něco výše než vratné potrubí kotleToto uspořádání zajistí přirozenou cirkulaci chladicí kapaliny v okruhu kotle, když je oběhové čerpadlo zastaveno.
Kromě toho, pro urychlení přirozeného krevního oběhu V okruhu kotle musí být maximální výškový rozdíl mezi přímým a vratným potrubím alespoň 3 metry a vnitřní průměr těchto trubek musí být alespoň 1,5 palce.
Směšovací blok, poz. 6, by měl být umístěn blíže k nádrži – délka trubek od směšovacího bloku k nádrži by měla být kratší než ke kotli.
Podívejte se na video dozvědět se více o provozu topného systému s kotlem na tuhá paliva a akumulátorem tepla.
Systém vytápění s kotlem na tuhá paliva a akumulátorem tepla, o kterém se v článku hovoří, může mít mnoho úprav.
Například funkce hotového směšovacího bloku (poz. 6) může být zajištěna obvodem složeným z jednotlivých částí – oběhového čerpadla, různých ventilů a senzorů.
V zásobníku tepla je často zabudován elektrický ohřívač. což je záložní zdroj tepla.
Elektřina se pohodlně používá:
-
- v mimosezóně;
- ohřívat vodu v noci, kdy jsou náklady na elektřinu a zatížení sítě minimální;
- během dlouhých přestávek mezi topením kotlů.
Topný systém znázorněný na obrázku je uzavřený. Vzhledem k absenci spojení s atmosférou, Chladicí kapalina v systému je pod tlakem vyšším než atmosférický tlak. Tepelná roztažnost vody během ohřevu je kompenzována membránovou nádrží, poz. 7.
Expanzní membránová nádrž musí mít pracovní objem alespoň 1/10 objemu veškeré vody v topném systému – v kotli, vyrovnávací nádrži, radiátorech, potrubí.
Kotel na tuhá paliva pro provoz v uzavřeném systému musí být speciální provedení – navrženo pro provoz za vysokého tlaku.
Často Primární okruh topného systému – kotel a zásobník tepla – je otevřený (propojen s atmosférou). Provoz kotle a nádrže za atmosférického tlaku snižuje požadavky na jejich výrobu a zlevňuje toto drahé vybavení.
V nízkopodlažních budovách však tlak vody v gravitačním systému obvykle nestačí pro normální fungování podlahového vytápění a radiátorů.
Tak sekundární okruh topného systému – trojcestný směšovací ventil (poz. 13), oběhové čerpadlo (poz. 12), topné těleso (poz. 13), zavři to, připojením k výměníku tepla umístěnému uvnitř akumulační nádrže tepla.
Schéma vytápění s vyrovnávací nádrží-akumulátorem tepla a kotlem na tuhá paliva
Zvažme další schéma vytápění soukromého domu kotlem na tuhá paliva, které nabízí jeden z ruských výrobců vyrovnávacích nádrží – tepelných akumulátorů. Podrobný popis konstrukce vyrovnávací nádrže naleznete zde.
Schéma vytápění soukromého domu s kotlem na tuhá paliva a vyrovnávací nádrží – akumulátorem tepla (pro zvětšení klikněte na obrázek).
Topný systém je otevřený, pracuje za atmosférického tlaku, ale s nucenou cirkulací chladicí kapaliny v topných okruzích.Na schématu:
1 – expanzní nádrž s plovákovým uzavíracím ventilem;
2 – zpětný ventil;
3 — uzavírací ventil;
4 — vstup vodovodní sítě;
5 — kotel na tuhá paliva;
6 – krb s vodním pláštěm;
7 — čerpadlo;
8 – filtr;
9 — diferenciální ventil (vertikální);
10 — vyrovnávací kapacita;
11 – zásobování teplé vody v domě;
12 – pojistný ventil;
13 — membránová expanzní nádrž;
14 — redukční ventil;
15 — 3cestný směšovací ventil;
16 – termostatický ventil;
17 — radiátory topení;
18 — trubky podlahového vytápění;Toto schéma se liší od prvního v tom, že topný systém je zde otevřený a pracuje pod atmosférickým tlakem. Okruh ohřevu teplé vody je pod tlakem vodovodní sítě.
Pro nabíjení baterie teplem se používají dva zdroje: kotel na tuhá paliva a krb s vodním pláštěm.
Nevýhodou tohoto schématu je absence režimu ochrany kotle proti nízkoteplotní korozi při zapálení kotle. V režimu zapálení kotle při teplotě chladicí kapaliny nižší než 55 stupňů dochází ke kondenzaci ze spalin na povrchu výměníku tepla v kotli. Kondenzát se mísí s produkty spalování paliva a postupně ucpává výměník tepla, což snižuje účinnost kotle. Usazeniny navíc urychlují korozi kovu, což snižuje životnost kotle.
Domácí produkty
Akumulační zásobník tepla pro topné systémy koupit
Schéma vyrovnávací nádrže – akumulátoru tepla topného systému z několika nádrží
Někteří řemeslníci si vyrábějí vlastní nebo objednávají výrobu vyrovnávacích nádrží z úseků ocelových trubek o velkém průměru – 300-800 mmPo instalaci na místě jsou nádrže izolovány.
Takové nádrže jsou často mnohem levnější., než hotové vyrovnávací nádrže, které se prodávají na stavebním trhu. Nedostatek ochrany proti korozi u těchto domácích nádrží je částečně kompenzován zvýšenou tloušťkou kovové stěny.
Pro ochranu před elektrochemickou korozí se doporučuje nádrž uzemnit a dovnitř umístit hořčíkovou anodu z průmyslového ohřívače vody.
Vyrovnávací nádrž požadovaného objemu lze získat propojením dvou nebo více menších nádrží potrubím.
Horní a spodní části nádrží jsou vzájemně propojeny trubky o průměru nejméně jeden a půl palce.
Výsledkem je baterie nádrží vzájemně propojených jako sekce topné baterie.
Baterie nádrží je připojena ke kotli a topným okruhům diagonálně. Toto zapojení zajišťuje rovnoměrné rozložení teploty vody ve všech nádržích vyrovnávací kapacity.
Poslední nádrž v baterii (nádrž č. 2 na schématu) může sloužit jako hydraulický oddělovač mezi systémem radiátorového vytápění a podlahovým vytápěním.
Topný systém s vyrovnávací nádrží a bojlerem na TUV
Továrně vyrobená vyrovnávací nádrž s vestavěným výměníkem tepla pro ohřev TUV je poměrně drahé zařízení. Jeden z ruských výrobců kotlů na tuhá paliva nabízí zákazníkům levné vyrovnávací nádrže bez výměníku tepla pro ohřev TUV. Schéma uzavřeného topného systému pro tuto variantu je znázorněno na obrázku.
Toto schéma také neposkytuje režim ochrany kotle proti nízkoteplotní korozi během provozu kotle. V návodu k obsluze kotle výrobce doporučuje, aby si majitel sám zajistil, aby teplota chladicí kapaliny ve vratném potrubí během topné sezóny neklesla pod 60 °C.
Podívejte se na video, ve kterém autor představuje praktickou realizaci topného systému s kotlem na tuhá paliva a vyrovnávací nádrží – akumulátorem tepla. Všimněte si prosím, jak obvod ve videu implementuje režim ochrany kotle proti nízkoteplotní korozi.
Jaký kotel na tuhá paliva vytápí váš domov?
Který kotel na tuhá paliva jste si vybrali? Hlasujte!
Zjistěte, co si vybrali ostatní.
