Что такое буфер емкость

Что такое буферная емкость? Правильный расчет буферной емкости

Если вы хотите использовать энергию эффективно и без потерь, вам нужно больше, чем просто работающий отопительный котел. Чтобы идеально дополнить вашу систему отопления, необходимо приобрести накопительный бак. Зачем нужна буферная емкость и в чем ее польза разберем ниже.

Что такое буферная емкость?

На самом деле теплоаккумулятор, предназначенный для отопительных систем, — это металлический бак, объем которого начинается от 350 литров, и имеет специальный кожух (утепление). Наиболее простые модели имеют исключительно патрубки, чтобы подключить теплоноситель и гильзу для установки термометров. А более дорогие модели оснащаются теплообменниками в виде змеевиков.

Предназначение буферных баков

Основной недостаток – каждая накопительная емкость для отопления ограничена в объемах. И, естественно, чем больше буферный бак, тем требуется побольше помещение, чтобы его разместить.

Принцип работы

Аккумулирующая емкость собирает в себе теплоноситель от теплогенератора и держит температуру, не позволяя ей падать длительный период. В этот же временной интервал котел не работает.

Нагрев достаточное количество воды в емкости, котел отключается.

Далее, по мере необходимости, теплоноситель насосом перекачивается из емкости в отопительную систему.

Функции аккумулирующих емкостей:

Преимущества буферной емкости:

Какими бывают буферные емкости?

Bakilux предлагает большой выбор буферных аккумуляторов, объем которых разнится от 350 до 10000 литров. Также они производятся разного внешнего вида и для решения всевозможных задач:

Продукция Bakilux обладает основными характеристиками:

Теплоизоляция

Для эффективной работы отопительных систем нужно применять качественную теплоизоляцию в производстве теплоаккумуляторов. Из-за некачественного материала бак может терять до 30% процентов энергии.

Различают несколько видов термоизоляции:

Достоинства в использовании баков-аккумуляторов с разнообразными источниками тепла:

Расчет буферной емкости для системы отопления

Каждый твердотопливный котел, вне зависимости от его типажа и метода сжигания в нем топлива, обладает общими характеристиками:

Примечание: чтобы топливо в отопительной системе потреблялось экономно, выбор теплоносителей обязан осуществляться через 3-х ходовой смеситель с погодозависимой автоматикой.

1 киловатт ≈ 20 литров (минимум) … 55 литров (оптимальный вариант)

Несколько примеров расчета бака аккумулятора для системы отопления:

№1:
Если мощность котла 25 киловатт, а емкость топки – неизвестна
Объем буферной емкости:
V = 25 кВт x 20 л = 500 л

№2:
Если пеллетный котел имеет мощность 40 киловатт.
Объем буферного бака:
V = 40 кВт x 20 л = 800 л

№3:
Котел, работающий на угле, мощностью 35 кВт. Топка вмещает не больше 20 килограмм угля. Соответственно, когда заслонка открыта полностью, за 1 час сгорит угля:
G1час = 35 кВт / (5,8 кВт/кг x 0,75) = 8 кг/ч
Вся загрузка прогорит за:
T = 20 кг / 8 кг/ч = 2,5 часа
В случае отсутствия отбора тепла, требуется аккумулировать следующее количество тепла:
Qаккум = 2,5 ч x 35 кВт = 87,5 кВт
Минимальная температура в баке – 30C, максимальная – 90C, значит надо бак объема:
V = 87,5 кВт x 860 / (90С – 300C) = 1254 л
(35 литров на киловатт)
Существует несколько способов, позволяющих подобрать буферные емкости для твердотопливных котлов:
Статический метод. Данный способ определяет объем теплоаккумулятора по количеству топлива, которое загружается в котел.
Буферная емкость: формула для расчета объема:
Vб.б.=13,5* QK * tв (1), где

Динамический – расчет происходит по нужде в тепле и температуре системы отопления.
Vб.б.=2246*((2,5- Qn / QK)/(73-0,4* tR))* Qn (2)

Альтернативный вариант – клиент задает наибольшее период времени работы котла за 24 часа.
Vб.б.=351*((16- tр.к.)/(73-0,4* tR))*Qn (3), где

Насколько экономиться благодаря монтажу теплоаккумулятора?

Сделаем подсчеты для здания площадью 250м2, если отопление осуществляется твердым топливом без буферного бака и с ним.
Возьмем следующие параметры подсчета:

древесина с теплотворностью Q HP = 4,1 кВт*ч/кг и влажностью d = 20%;
время сгорания одной загрузки топлива: tr ≈4ч.
Расчет:
1. При объеме аккумулирующего бака:
Vб.б.=2246*((2,5-26/29)/(73-0,4*55))*26 приблизительно 1770 литров.
2. Из формулы (3):
tр.к.сут.без.буф.емк.=16-(((73-0,4*55)*1770)/(351*26)) приблизительно 5,72 час.
3. Среднее ежедневное число загрузок топки котла с аккумулирующим баком за сезон:
n=5,72/4 приблизительно 1,43
4. Расход в час топлива (дерева):
Bт.час.=Qкотла/ Q HP * nср =28/4,1*0,78=8,8 кг/ч
5. Сколько расходуется топлива в отопительный сезон:
без бака:
Bот.п.= Bт.час.* tр.к.сут.без.буф.емк.* Дот.п приблизительно 23038 кг/отоп.пер.
с баком:
Bот.п.=Bт.час.* tр.к.сут.с.буф.емк.* Дот.п приблизительно 9412 кг/отоп.пер.
tр.к.сут.без.буф.емк. – работа котла за сутки без теплоаккумулятора в среднем за сезон отопления (при средней загрузке топки за сутки в сезон отопления≈ 3,5 р.), часы;
Дот.п

протяженность сезона отопления, сутки.
Сделав расчет теплоаккумулятора для отопления и иные вычисления, увидим, что уменьшение потребления древесины за отопительный сезон будет около 13630 килограмм.

За счет чего экономятся средства при наличи аккумулирующего бака

Буферная емкость для твердотопливного котла – это не только расходы на приобретения самого оборудования и его установку, а также на покупку датчиков, насоса, другое.

Тем не менее есть и признаки, которые покажут существенную экономию денег:

Выбор теплоаккумулятора

Приобретая данное оборудование, обращайте внимание на основные параметры:

Почему выбирают теплоаккумуляторы Бакилюкс

Подключение буферной емкости

Схема подключения буферной емкости существует не в единственном числе, однако необходимо четко соблюдать основные требования, которые присутствую в каждом из способов:

Вследствие чего рекомендовано купить буферную емкость Бакилюкс?

На вопрос «нужна ли буферная емкость» ответ в статье был дан. Аккумуляторы энергии играют важную роль в системах отопления. Подбираются они в соответствии с их назначением, потребностях систем и способа при отапливании помещений. Тепловые накопители зарекомендовали себя особенно хорошо с котлами на биотопливе, дровах, с тепловыми насосами и системами солнечного нагрева воды.

КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ

Контактное лицо
Андрей Мисько

Адрес
ул. Дрогобицкая 7
г. Борислав
Львовская область
Украина

Источник

Буферная емкость. Количественное определение буферной емкости. Зона буферного действия.

Буферная ёмкость (В) выражается количеством моль-эквивалентов сильной кислоты или щелочи, которое следует добавить к одному литру буфера, чтобы сместить рН на единицу.

В =

В – буферная ёмкость,

n_Э – количество моль-эквивалента сильной кислоты или щелочи,

рН_Н – начальное значение рН ( до добавления кислоты или щелочи)

рН_К – конечное значение рН (после добавления кислоты или щелочи)

На практике буферная ёмкость рассчитывается по формуле:

В =

V – объём кислоты или щелочи,

N – эквивалентная концентрация кислоты или щелочи,

V_буф.— объём буферного раствора,

Δ рН – изменение рН.

Интервал значений рН, выше и ниже которого буферное действие прекращается, называется зоной буферного действия.

Она равна рН = рК ± 1

(Буферная ёмкость зависит от концентрации электролитов и соотношения компонентов буфера. Наибольшей буферной ёмкостью обладают растворы с большей концентрацией компонентов и соотношением компонентов, равным единице.)

Источник

Зачем нужна буферная емкость для системы отопления

Установка буферной ёмкости целесообразна при любом варианте отопления частного дома, за исключением системы с газовым котлом.

Для чего нужна буферная ёмкость в системе отопления

Буферная ёмкость – металлическая бочка с утеплением объемом от 200 литров, устанавливаемая между источником тепловой энергии и системой отопления дома в качестве разделителя тепловых контуров с разной температурой и накопителя тепла.

Аккумулирующий бак необходим, если в одну систему объединяются несколько различных источников тепловой энергии: газовый, твердотопливный, электрический котлы, тепловой насос и солнечный коллектор. Теплоаккумулятор собирает тепло в любое время работы каждого из источников. Например, днём ­– от солнечного коллектора, ночью – от теплонасоса или электрокотла, в любое время работы газового или твердотопливного котла.

Раздача тепла происходит в постоянном режиме. Подключение буферной ёмкости в контур передачи тепловой энергии повышает экономичность работы самого твердотопливного котла за счёт сбора и накопления тепла. Это позволяет исключить холостой расход тепловой энергии из системы.

Использование буферных емкостей

Схема отопления на основе твердотопливного котла без буферной емкости являет собой типичный контур подогрева и подачи воды к излучающим поверхностям (радиаторам, батареям, панелям, конвекторам). За счёт сгорания твёрдого горючего в камере котла, выделяется тепло, которое уходит на разогрев теплоносителя. Эта жидкость передается напрямую через трубную магистраль к теплоизлучателям. Негативным нюансом такой системы есть частая закладка котла: каждый раз необходимо подогревать полностью весь объем жидкости в системе. Происходит чрезмерный расход энергоресурса на нагрев. До 30% топлива уходит в данном случае на оборгев улицы, т.к. на максимальной мощности котел выдает избыточное тепло и хозяину дома приходится открывать форточки.

Распространённым решением этой проблемы является подключение буферной емкости. Между котлом и радиаторами вставляют теплоаккумулирующий бак, который функционирует на основании принципа термодинамического равновесия.

Как работает система с баком

Нагретый объём воды перемещается в накопитель, где и хранится. По сигналу термостата включается циркуляционный насос, который приводит в движение теплоноситель. Из бака буферной емкости вода направляется к радиаторам. Происходит излучение через источник тепла. После этого охлаждённая жидкость возвращается обратно в нижнюю часть емкости. В результате процесса конвекции, происходит смешивание с тёплой водой у поверхности. Эта вода опять идет в радиаторы и отдаёт тепло.

После нескольких подобных циклов работы имеем общее понижение температуры в буферной емкости для котла, труб и радиаторов.

Чтобы не потерять тепловую мощность системы в это время необходимо подогреть воду на 5-10 градусов. Получается, что система отопления дома эксплуатируется в двухконтурном режиме. За счёт естественной работы теплоаккумулятора можно уменьшить количество закладок котла.

Представленная схема подключения бака позволяет создать «подпитываемый» источник тепла. Подогреть теплоноситель на несколько градусов намного проще и дешевле, нежели на несколько десятков градусов.

Преимущества и недостатки применения

Любой источник тепла для отопления частного дома имеет свои особенности, которые учитываются при проектировании и монтаже тепловой установки.

Буферная емкость для твердотопливного котла имеет ряд неоспоримых достоинств:

Последний довод является весомым для помещений, которые расположены климатических зонах Украины.

Но буферная емкость для котла также имеет и свои недостатки и дополнительные условия:

Чтобы сократить время первоначального нагрева системы отопления мы устанавливаем дополнительный обводной контур с байпасом мимо бака. Емкость будет нагреваться уже после нагрева теплоносителя в радиаторах дома.

Другой вариант решения этой задачи можно исключить с помощью подогрева воды напрямую в резервуаре, например, через электрический ТЭН или газовый запал. Но этот способ мы считаем нецелесообразным по причине неэффективного использования энергии.

Расчёт объёма буферной емкости

Подбор буферной емкости для твердотопливного котла базируется на банальном расчёте полного объёма теплоносителя. Также из этого значения вычитаю объём воды в магистрали и радиаторах.

Норма расхода тепла в Украине на 1 м 2 площади помещения составляет 80 Вт × час.

Вычислим, например, Q₁ – количество тепла, необходимое для нагрева 1 литра воды на 40 градусов для домика 150 м²:

Считаем необходимый размер буферной ёмкости m для самостоятельного обогрева дома в течение 5 часов:

Теплопотери Q дома за 5 часов составят 60 000 Вт.

Таким образом нам понадобится теплоаккумулятор ёмкостью 1300 л.

Здесь мы не учитывали остывание бака за эти же 5 часов. Этот параметр зависит от степени утепления самой бочки, а также, от температуры в помещении, где она установлена.

Срок окупаемости буферной емкости

Дополнительные расходы при установке теплоаккумулирующей емкости в приведенном выше примере составят:

Итого: от 340 до 750 евро. В среднем – 500 евро.

Вложения окупаются за счет экономии топлива, рационального использования выработанного тепла.

За 1 час отопления без сжигания топлива экономится около 3 кг дров (стоимостью около 0,12 евро/кг) или 1 кг угля (стоимостью 0,15 евро/кг).

За сезон время отопления без работающего котла составит: 10 часов в сутки * 180 дней = 1800 часов.

Таким образом, экономия за один отопительный сезон составит:

Теперь легко посчитать, что стоимость покупки и установки теплоаккумулирующего буферного бака окупится примерно за 2÷3 сезона (500 евро/216-270 евро). А в следующие годы сократит расходы на отопление на 30÷40%.

Выбор модели теплоаккумулятора

Буферная емкость в системе отопления для дома является оптимальным вариантом безопасного и экономичного использования твердотопливного котла для плавной регулировки и длительного поддержания заданного температурного режима в помещениях.

При выборе котла следует учитывать более 25 факторов, 10 из которых являются критически важными.

Следуя этим правилам вы купите выгодный и безопасный для вашего дома котел.

«Экосистем Инжиниринг» является официальной монтажной организацией, специалисты которой имеют необходимые допуски, соответствующее оборудование и квалификацию.

Если Вам нужен качественный монтаж с гарантией – это к нам.

У вас уже есть оборудование, которое нужно установить? Отправьте нам заявку – установим!

Источник

Устройство буферной ёмкости для твердотопливного котла

Каждый владелец частного дома мечтает о том, чтобы установленная отопительная система работала максимально слаженно и не требовала особых условий ухода. Важную роль играет экономичная сторона используемого оборудования. Чтобы система не страдала от ярко выраженной неравномерности поступления энергии, а заложенное заранее топливо создавало необходимый запас тепла, необходимо использовать буферную ёмкость для твердотопливного котла.

В установленном теплоаккумуляторе расположена специальная буферная ёмкость, которая является мощным накопителем излишков тепла. Само устройство представлено в виде бака для воды с небольшим змеевиком, который полностью укрыт теплоизоляционным материалом.

Пока котёл сжигает загружённые в него дрова, ёмкость постепенно накапливает вырабатываемые системой избытки тепла. В тот момент, когда котёл перестает выдавать необходимую пользователю температуру, всё излишнее тепло из бака направляется в батареи. Огромное преимущество состоит в том, что вода в радиаторах совершенно не остывает.

Вне зависимости от площади дома отопительная система должна быть снабжена мощным электрическим насосом, который сможет обеспечить непрерывную циркуляцию теплоносителя. Но после отключения электроэнергии такая установка прекращает свою работу. Заложенные дрова горят, тепло выделяется, а вот вода неподвижно стоит в трубах, закипая в котле.

Если пользователь упустит момент, то система взорвется, что может угрожать жизни людей. Установленный теплоаккумулятор предотвращает возникновение таких последствий. Огромное преимущество буферной ёмкости для твердотопливного котла состоит ещё и в том, что она увеличивает время между закладками дров в несколько раз. Устраняется опасность размораживания системы из-за затухания котла.

Качественный буферный агрегат выполняет несколько полезных функций в автоматическом режиме:

Каждый специалист согласится, что у современных автономных твердотопливных котлов с буферными ёмкостями есть свои преимущества и недостатки.

Все нюансы обязательно должны быть учтены будущим владельцем, чтобы выбранная им отопительная система работа исправно.

Среди положительных сторон можно отметить:

Недостатков не так уж и много, но все они весьма своеобразны. Каждый пункт требует внимания со стороны владельцев отопительного оборудования.

К минусам относятся следующие факторы:

Буферная ёмкость для котла представлена в виде обычной металлической бочки, с наружной теплоизоляцией. Несмотря на весьма простую конструкцию, этот агрегат обладает высокой эффективностью и экономичностью, что очень важно в отопительной системе.

Чтобы такой аппарат функционировал правильно, нужно знать, из каких элементов он состоит и какую функцию все они выполняют:

Каждая модель оснащена специальным ревизионным окном, которое помогает обслуживать бак. Благодаря этому мастер может своевременно устранить мусор, а также провести ремонтные работы.

Когда с устройством буферной ёмкости для системы отопления всё понятно, можно приступать к расчётам требуемых параметров. Этот показатель напрямую зависит от мощности отопительного котла.

Если был установлен агрегат, который вырабатывает 35 кВт/час, тогда объем используемой ёмкости должен превышать эту цифру минимум в 30 раз. Помимо этого, важно учесть ряд дополнительных факторов:

Если же мастер обладает всеми необходимыми навыками, то изготовить ёмкость можно и своими руками. Лучшим вариантом считается цилиндрический агрегат, обладающий следующими параметрами:

Подобрать наиболее подходящий теплообменник всегда помогут опытные инженеры-теплотехники. Но если нет возможности обратиться к профессионалам за помощью, тогда выбор нужно делать самостоятельно.

Реализовать это вовсе не трудно, главное, тщательно изучить основные параметры:

Специалисты утверждают, что основным параметром является показатель давления в системе. Чем выше эта цифра, тем теплее будет в обогреваемом помещении.

При выборе наиболее подходящей модели обязательно нужно учитывать показатель максимального давления, так как от этого зависит его эксплуатационный срок. Отличными характеристиками обладает тот термоаккумулятор, который изготовлен из нержавеющей стали.

Опытные мастера используют несколько проверенных способов подключения теплообменника к твердотопливному котлу. Но вне зависимости от выбранного варианта специалист должен соблюдать ряд элементарных правил.

Чтобы отопительная система правильно функционировала, необходимо учесть следующие нюансы:

Тщательное соблюдение этих элементарных правил сможет обеспечить полную безопасность и работоспособность всей отопительной установки.

Качественная обвязка твердотопливного котла с буферным устройством может осуществляться по самым разным схемам. Среди специалистов существует самая упрощённая модель, с которой прекрасно справится даже начинающий мастер. Но приступить к самостоятельному монтажу можно только после ознакомления с принципом действия выбранной схемы.

Многие решают изготовить эту разновидность буферной установки своими руками. Такой подход позволяет существенно сэкономить финансовые сбережения.

Для реализации этой идеи необходимо выполнить следующие действия:

Многие мастера привыкли выполнять стандартную типовую обвязку твердотопливного котла полипропиленом, с малым контуром и узлом смешивания. Основная задача смесительного узла состоит в том, чтобы не пропустить холодную воду из обратного трубопровода в специальную водяную рубашку буферной ёмкости.

Когда используется трёхходовой клапан, который настроен на температуру +45˚С, то движение теплоносителя замыкается по малому кругу до тех пор, пока не будет достигнуто установленное значение. Только после этого агрегат подмешивает воду из системы в обратный трубопровод.

Чтобы очистить жидкость от накипи и другого мусора, перед трёхходовым краном необходимо установить очистительный фильтр, который опытные мастера называют грязевиком. Монтировать его нужно в горизонтальном положении.

В больших частных домах обвязка твердотопливного котла осуществляется при помощи гидрострелки. Основное отличие этой схемы состоит в том, что теплообменник не служит накопителем тепла, а выполняет функцию гидравлического разделения котлового контура с остальными ветвями отопления.

Преимущество такой системы неоспоримо, так как владелец может подключить тёплые полы, радиаторное отопление, а также бойлер косвенного нагрева воды. Для слаженной работы таких установок нужна разная температура основного теплоносителя в каждой ветви.

Источник