Теплоаккумулятор схема. Схема отопления с теплоаккумулятором.

Схема подключения теплоаккумулятора к твердотопливному котлу

Теплоаккумулятор – это та составляющая каждой системы отопления, вокруг которой ходит большое количество домыслов. С ростом популярности твердотопливных котлов, мы все чаще слышим о теплоаккумуляторах, также нам рассказывают, что они способны делать чудеса. Насчет чудес не знаем, но тот факт, что с подключением этого оборудования система отопления стает эффективней – это неоспоримый факт. Но, для того, чтобы получить максимальную выгоду, нужно правильно подобрать тип бака и его схему подключения, так как их на рынке существует очень много и очень легко запутаться в их выборе.

Сегодня мы будем вести разговор о том, какие бывают теплоаккумулятор схема его подключения. Ведь многие уже знают, что с этим устройством можно увеличить эффективность своей системы отопления, а также получить другую выгоду. Тип подключения теплоаккумуляторов зависит от параметров теплоносителя вашей системы отопления   и от того какой тип бака вы думаете приобрести.

Рассмотрим ситуацию, при которой температура теплоносителя на выходе с котла равняется температуре теплоносителя в самой системе отопления. Тогда теплоаккумулятор схема установки будет иметь очень простой вид. В этом случае бак будет применяться для защиты котла от перегрева, а так же для эксплуатации котла при максимальной эффективности. Труба подачи с котла подключается в верхний выход бака, с другой стороны емкости труба идет в систему отопления. Обратный трубопровод подключается по такому же принципу. Сначала будет прогреваться система отопления, потом излишки тепла будут накапливаться в емкости.

Также возможна ситуация, в которой теплоаккумулятор схема отопления будет включать в себя несколько отопительных приборов, которые имеют разную по своему потенциалу температуру теплоносителя. Это может быть при работе твердотопливного котла и солнечного коллектора или теплового насоса. Тогда бак будет включать в себя дополнительный теплообменник, который будет расположен в нижней части емкости. Так как теплоноситель с высокой температурой будет находиться вверху, а более холодный внизу – то коллектор подключаем в нижний теплообменник.  Так как зимой такой источник тепла способен выдавать температуру не более 30-40 градусов.

Также теплоаккумулятор схема возможна с применением всех троих источников нагрева. Для этого нужен бак, который имеет два или больше теплообменника. Сама процедура подключения та же, что и в предыдущих вариантах. Дополнительно можно подключать электрический нагревательный элемент. Для этого большинство баков имеют специальные фланцы с резьбой. Сама процедура установки ТЭНа занимает несколько минут. Это очень удобно, когда твердотопливный котел потух, а по причине длительных снегопадов солнечный коллектор не может выдавать теплоноситель нужной температуры.

Может быть также у теплоаккумуляторов схемы подключения, которые включают в себя узлы подмеса. Это делается в том случае, если температура теплоносителя в котле и самом баке выше, чем необходимая температура в контуре отопления. Это актуально, если у вас теплые полы, или ваш котел предусматривает автоматический контроль в разных контурах отопления. Для этого нужно устанавливать специальный подмешивающий узел, который будет смешивать холодную с обратного трубопровода в подающий. Лишнее тепло будет переходить в теплоаккумулятор.

Схема отопления с твердотопливным котлом и теплоаккумулятором

Если вам нужна еще горячая вода для хозяйственных нужд, тогда теплоаккумулятора схема еще должна иметь или специальный эмалированный бак или медный теплообменник с большим количеством витков. Все эти детали должны находится в верхней части бака, где температура теплоносителя максимальная.

Подключение буферной емкости и ее использование

Буферная емкость позволяет накапливать много тепловой энергии, в большом объеме нагретого теплоносителя. Затем отдавать ее в систему отопления дома постепенно, с помощью особенной обвязки. Использовать твердотопливный котел с буферной емкостью значительно удобней, комфортно.
Можно топить редко и помногу.

Фактически, буферная емкость с обычным твердотопливным котлом сейчас конкурирует с пеллетным автоматизированным котлом, или с различными модификациями твердотопливного котла на большую загрузку (т.н. длительного горения).
Какие имеются плюсы и минусы, в чем недостатки вариантов – далее…

В чем же особенность применения теплоаккумулятора и как его подключить правильно, чтобы использование было комфортным и безаварийным?

Схема подключения (обвязки) буферной емкости с твердотопливным котлом

На схеме твердотопливный котел и буферная емкость.
Схема упрощенная, не указаны краны, термометры, манометры и др.

Применены два трехходовых клапана.

Первый клапан включен в контур котла. Он предохраняет котел от низкой температуры теплоносителя (от работы ниже точки росы и увлажнения…). Клапан обязателен, так как с буферной емкостью работа кола в неблагоприятном «холодном» режиме продолжительная.

В данной схеме применяется смесительный клапан (смешивает жидкости). Направление движения жидкости по байпасу указано стрелкой.
Клапан управляется термоголовкой, датчик которой расположен на обратке котла.

Клапаном поддерживается температура на обратке котла больше чем 60 градусов.

Второй клапан находится в контуре радиаторов. Он поддерживает температуру в радиаторах по желанию пользователя. Часть обратки от радиаторов через клапан может направляться на подачу.

Здесь применяется разделительный клапан (разделяет потоки). Направление движения жидкости через байпас указано стрелкой. Датчик термоголовки радиатора размещается на подаче на входе в радиаторную сеть.

Следует обратить внимание на расположение насосов. Только с таким расположением насосов относительно трехходовых клапанов обеспечивается их работа.

Но насосы могут располагаться и на подающей ветви, принципиальной разницы нет.

Твердотопливный котел не автоматизирован, его работа должна контролироваться человеком по показаниям термометров, которыми снабжается буферная емкость. А также желательно установить термометр на трубопроводе на подаче в радиаторную сеть (в месте расположения датчика термоголовки).

Используется температурное реле в контуре радиаторов. Оно защищает пластиковые трубопроводы радиаторной сети от слишком высокой температуры. Настраивается на 85 градусов. Отключает насос радиаторного контура и включает звуковой сигнал (звонок), который предупреждает пользователя о срочной необходимости потушить горение в котле.

В сеть параллельно радиаторам может быть включен контур теплого пола.
Какие схемы используются в теплом полу

Вода ГВС нагревается во встроенном в емкость теплообменнике.

Другие схемы обвязки

Схема включения (обвязки) буферной емкости с использованием автоматического управления трехходовым клапаном с помощью сервопривода. Здесь используются одинаковые смесительные клапаны, в контуре радиаторов клапан установлен на подаче.

Схема подключения теплоаккумулятора к твердотопливному котлу с использованием автоматики управления температурой радиаторов. Используется датчик температуры на подающей ветви на радиаторы и информация с комнатных термостатов. А также управление насосом радиаторов (отключение) в случае критического повышения температуры.

Режим топки и объем емкости

Кроме твердотопливного котла буферная емкость будет полезной с электрокотлом, если подключен дешевый ночной тариф электричества. Тогда заряжать теплоаккумулятор можно ночью.

Объем теплоносителя: специалисты рекомендуют примерно тонну воды на 200 м кв. утепленного дома. Если больше – неудобно, долго заряжать. Меньше – чаще топить. При таком объеме топка примерно раз в сутки в средние морозы или реже.

Количество энергии которое может накапливать теплоаккумулятор в зависимости от емкости

Продолжительность топки напрямую будет зависеть от мощности твердотопливного котла. Рекомендуется с буферной емкостью использовать более мощный котел, чем подобранный по теплопотерям. Возможно использование котла в 2 – 3 раза мощнее, что увеличивает комфортность использования, укорачивает топку.

Как правило, с режим топки выбирают по опыту, таким образом, чтобы разогревать теплоноситель до 80 градусов. При этом радиаторная сеть работает в низкотемпературном режиме 50 – 60 градусов. Общее остывание теплоносителя на 20 – 40 градусов в течении суток обеспечивает компенсацию потери тепловой энергии домом. Количество секций радиаторов подбирается на низкотемпературный режим обогрева.

как подобрать радиаторы отопления для дома по мощности, виду

Подбор насосов и балансировка

Чтобы емкость работала правильно, у нее вверху должна находиться более теплая вода. Она же сразу забирается в радиаторную сеть. После начала топки радиаторы нагреваются сразу.
Но для этого вода по емкости должна двигаться сверху вниз. Т.е. в контуре котла расход должен быть больше. Как правило, это достигается даже одинаковыми насосам и одинаковым режимом работы (в контуре котла сопротивление меньше). Или в контуре радиаторов ставится дросселирующий кран.

Давление в системе с буферной емкостью делается пониженное – 0,7 -1,5 атм. Гидроаккумулятор подбирается объемом – 12% от объема воды в системе.

Важно. Насос контура котла нужно отключать после того как котел прогорит. Иначе произойдет ускоренное охлаждение теплоносителя через теплообменник котла и дымоход. Удобно сделать автоматику на отключение после снижения температуры в котле. В любом случае, выключатели двух насосов нужно расположить удобно на стене в месте обслуживания отопления, так как пользоваться отключением насосов придется часто.

Преимущества применения тепловых аккумуляторов

Помимо всего прочего, буферная емкость позволяет эксплуатировать твердотопливный котел в оптимальном режиме. Сжигание дров (угля) производится с наибольшей подачей воздуха, максимально эффективно (с наибольшим КПД), с наибольшей температурой, при этом образуется меньше СО, смолы и недогоревшей золы (сгорает). Все режимы с ограничением подачи воздуха являются не оптимальными для горения.

В продаже можно встретить множество дорогих буферных емкостей от Европейских производителей. Но местного производства обойдутся в 2 – 3 раза дешевле. Заказывают часто из нержавейки. Делают теплоаккумуляторы и отдельные мастера, «гаражная» емкость из черного металла 3 – 4 мм будет дешевой, но сколько времени ее можно эксплуатировать под давлением…

• Система с твердотопливным котлом и буферной емкостью отличается значительными первоначальными затратами. Но в дальнейшем отопление дровами или (и) углем наиболее дешевое, а комфортность повышенная. В схему «просится» электрический котел, обеспеченный дешевым тарифом, что только повысит комфортность отопления.
• Пеллетный котел автоматизированный требует обслуживания, как правило, раз в неделю. Но он еще дороже сам по себе, чем первая схема, и топливо также дорогое.
  Чем выгоднее отапливать частный дом
• Так называемые «котлы длительного горения» с большим объемом загрузки, в целом, имеют массу недостатков, сложны и дороги (хоть и не настолько как первые схемы), рекомендованы быть не могут.
  Подробнее Какие встречаются котлы длительного горения

Схема подключения твердотопливного котла с теплоаккумулятором при монтаже своими руками, накопительного водонагревателя на даче,размеры котельной,теплоаккумулятор, отопление с теплоаккумулятором в частном доме.

Теплое, уютное и красивое жилище — мечта каждого владельца частного дома. Отопление в нем играет не последнюю роль. Поэтому выбор надежного, удобного в использовании и с оптимальной ценой отопительного прибора — очень важная задача.

В настоящее время, когда цены на газ, его установку, подключение и обслуживание все время увеличиваются, многие обращают свое внимание на котлы на твердом топливе. Тем более что с приобретением топлива пока, по крайней мере, проблем нет. И наша промышленность радует большим выбором современных усовершенствованных твердотопливных котлов с теплоаккумулятором : пиролизных и пеллетных.

Что такое теплоаккумулятор

Содержание статьи

Но при эксплуатации агрегата на твердом топливе придется столкнуться с проблемой неоднородности получения тепловой энергии. Пока котел работает — дома тепло или даже жарко. Закончилось топливо – в доме становится холодно. Половина полученного тепла уходит в атмосферу, да и подкладывать дрова приходится часто. Поэтому задумались о том, чтобы сохранять избыточное тепло, а потом потихоньку отдавать его в систему отопления.

Эту проблему и решают, когда начинают эксплуатировать твердотопливный котел с теплоаккумулятором.

В странах Европы запрещено применение агрегатов тепловой энергии без буферной емкости, чтобы не было выбросов угарного газа в атмосферу.

Теплоаккумулятор — это емкость, чаще всего круглая цилиндрическая, наполненная водой, в зависимости от предназначения бывает разных модификаций.

В производственный вариант входят:

• основной корпус, который изготавливается из различных сплавов стали или из нержавейки;
• слой изоляции из базальтовой или минеральной ваты или пенополиуретана толщиной не менее 50 мм;
• наружная обшивка изготавливается или из окрашенного тонкого листового металла, или из чехла из полимерного материала;
• в основную емкость врезают патрубки для подвода и отвода теплоносителя;
• в более дорогих моделях внутри устанавливают змеевик для подогрева воды;
• термометр и манометр служат для контроля за температурой и давлением.

Иногда в тепловой аккумулятор встраивают блок электрических тенов с датчиками и подсоединяют солнечные батареи — это создает дополнительный комфорт при его использовании.

Цены на эти варианты высокие, поэтому народные умельцы чаще всего изготавливают буферные емкости своими руками.

Для чего нужен

Спектр применения аккумулятора тепловой энергии очень широк и определяется согласно модификации и применяемого вместе с ним оборудования.

Самое главное его предназначение:

• накопить как можно больше тепла, а потом, когда закончится топливо в основном теплогенераторе, отдать его в систему отопления;
• предотвращать резкие перепады температуры в системе, тем самым не допускать появления конденсата в котле.

Более современные и дорогие позволяют создать больший комфорт и больше возможностей:

• горячее водоснабжение в доме;
• использовать его вместо электрокотла, если установить в него электрические нагреватели.

Принцип работы

Перед первым использованием рекомендуется изучить схему работы котла и емкости.

Система работает так:

1. Затопили котел.
2. Нагретая вода попадает в теплогенератор, как бы заряжает его.
3. Циркуляционный насос, установленный за емкостью, по трубопроводу, вмонтированному в верхнюю ее часть, доставляет теплоноситель к трубам отопления.
4. Возвращаясь, остывшая вода поступает в нижнюю часть теплогенератора.
5. Затем она поступает в котел.
6. Закончилось топливо — потух котел.
7. В работу вступает теплогенератор: при помощи циркуляционного насоса из верхней горячей зоны постепенно разносит сохраненное тепло по трубам и радиаторам.

Второй насос снабжают комнатным датчиком температуры, который при необходимости может отключить его, если температура превысит установленную для него температуру. Тогда котел будет нагревать только теплоаккумулятор. При понижении температуры воздуха в комнатах, включается насос, и вода снова будет нагревать батареи.

Преимущества использования

Применение аккумулятора тепловой энергии позволяет хозяину домовладения удовлетворить все его запросы.

Достоинства системы:

• тепловой агрегат используется на полную мощность, происходит почти полное сгорание топлива;
• следствие этого: высокий кпд (коэффициент полезного действия) — при наименьшем количестве сгораемого топлива получаем больше калорий тепла;
• экономия на приобретении топлива;
• не происходит резких скачков температуры, оборудование не подвергается коррозии, поэтому дольше служит;
• удобное использование, так как разовой загрузки топлива хватает на большой промежуток времени — не нужно подниматься среди ночи и подбрасывать топливо в котел;
• в доме комфортная обстановка, так как нет резких колебаний температур, а датчики температур могут контролировать климат в каждой комнате и отключать и выключать насос отопления по мере необходимости;
• снабжение горячей водой;
• при подключении ТЭНа — использовать вместо электрокотла;
• возможность подключения нескольких независимых друг от друга контуров: для отопления, для горячей воды и для других нужд;
• возможность подключения солнечных батарей.

Недостатки

У связки теплового нагревателя с тепловым накопителем недостатки, конечно, есть, но со временем покупатель поймет, что вложенные средства были потрачены не зря.

Минусы системы:

1. Самым значительным недостатком является высокая цена теплоаккумулятора, поэтому народные умельцы очень часто изготавливают их своими руками. При достаточном мастерстве и определенной сноровке сделать это не очень трудно.
2. Второй проблемой, с которой сталкивается владелец частного дома, является то, что необходимо проектировать котельную с учетом размера емкости, а она немаленькая. Минимальный размер теплового аккумулятора: 1 метр в высоту и диаметр 600 мм, а для двухэтажного дома он будет еще больше.
3. При покупке котла следует принимать во внимание, что мощность его должна рассчитываться не только по площади отапливаемого помещения, но и по емкости теплового генератора: то есть почти в 2 раза мощнее нужно покупать агрегат для отопления.

Когда нужно ставить

Теплогенератор — это дорогое удовольствие.

Поэтому его устанавливают в случае:

• когда имеется большая площадь дома;
• большой расход горячей воды;
• когда применяют несколько видов отопителей: газовая установка, или электрокотел, или солнечные батареи, которые входят в моду в последнее время.

Отопители комбинируют, выбирают, что и в какое время лучше использовать.

Например:

• днем — солнечные батареи, вечером — котел;
• днем — твердотопливный котел, ночью — газ.

Цены на твердотопливные котлы

твердотопливный котел

Расчет теплоаккумулятора

Чтобы правильно рассчитать необходимую емкость теплоаккумулятора лучше всего обратиться к опытному специалисту. Но в то же время есть методики для расчета, по которым можно приблизительно рассчитать емкость буферного устройства, чтобы как-то сориентироваться, какой по мощности приобретать котел, и определиться с расположением теплового накопителя и размерами котельной.

Есть два метода расчета:

• простой, основанный на практике специалистов;
• по формуле.

Исходя из многолетнего приобретенного опыта, специалисты пришли к мнению, что на 1 кВт мощности котла необходимо 25-50 литров объема теплогенератора. Истина находится где-то посередине. Поставить меньшего объема накопитель, котел будет работать с меньшим КПД, если возьмешь большего объема — дома будет холодно, так как теплонагреватель будет только аккумулировать тепло, а в системе будет его не хватать.

По формуле емкость рассчитывается так: Q = mc (T2-T1), где:

• Q — количество накопленного тепла,
• m — объем воды в емкости,
• c — удельная теплоемкость, равная 4200 Дж/(кг·К) ,
• Т2 и Т1 — показатели температур воды на входе и обратке.

Нюансы монтажа

Тепловые накопители бывают разной величины и различных конструкций.

Но при монтаже для всех категорий необходимо соблюдать они и те же требования:

• категорически запрещаются сварные соединения при монтаже теплоаккумулятора;
• монтаж осуществляется только муфтами с резьбой или фланцами;
• необходимо снабдить запорной арматурой все подходящие трубопроводы;
• на всех входящих и выходящих контурах установить термодатчики;
• подключить в систему дренажный датчик;
• «грязевики» — фильтры грубой очистки установить на всех входах в теплогенератор;
• иногда в комплектацию теплового накопителя не входит автоматический воздухоотводчик, обязательно приобрести его и установить в верхнем выходном контуре;
• группу безопасности рекомендуется устанавливать вблизи аккумулирующей емкости;
• размещать аккумулятор тепла необходимо только в отапливаемом помещении во избежание замерзания теплоносителя;
• устанавливать теплоагрегат рекомендуется на специальный фундамент;
• для соблюдения техники безопасности размещать его так, чтобы был свободный доступ ко всем входящим и выходящим контурам.

Схемы подключения к твердотопливному котлу

Рассмотрим различные методы подключения аккумулирующей емкости.

Самая простая и дешевая в изготовлении и эксплуатации схема состоит из:

• агрегата нагревания;
• простого трубопровода;
• обыкновенной буферной емкости;
• циркуляционных насосов для перемещения теплоносителя от нагревателя к потребителям тепла.

Давление во всей системе одинаковое. Такая схема подойдет для небольших домовладений.

Более рациональное использование накопленной тепловой энергии достигается при добавлении в схему отопления смесительного блока, который состоит из перемычки, которая соединяет подающий и возвратный трубопроводы и трехходового смесительного клапана с термоголовкой.

В данной системе имеется возможность контролировать и регулировать температуру теплоносителя, при этом «зарядки теплогенератора» хватает на более длительный срок.

Для снабжения жилого дома горячей водой применяют тепловые агрегаты более сложной конструкции.

В такие устройства входят:

• теплообменник, состоящий из спиралевидных трубочек из нержавеющей или гофрированной стали;
• бак для нагрева воды;
• магниевый анод, препятствующий образованию накипи на внутренних стенках бака, который периодически необходимо менять;
• тепловые электронагревательные тены;
• термометры — датчики воды.

В этом случае подающий трубопровод подсоединяют к накопителю тепла в нижнюю точку, а выход монтируют вверху.

Ранее были приведены схематические примеры отоплений.

Рассмотрим более подробно принцип работы системы отопления и ее состав:

1. Отопитель — котел твердотопливный.
2. Группа безопасности сразу над котлом, которая следит за температурой и давлением теплоносителя в системе.
3. Малый круг отопления состоит из перемычки, соединяющей подающий трубопровод и обратку, трехходового клапана, циркуляционного насоса и расширительного бака. Роль малого круга: защита теплогенератора от холодного теплоносителя и предотвращения появления конденсата в котле. В начале работы теплогенератора вода по трубам идет частично в теплогенератор и по малому кругу. Теплоноситель нагревается до 60 градусов, начинает работать клапан: он потихоньку открывается и холодная вода из обратки начинается смешиваться с горячей водой из малого контура. Как только температура достигает 60 градусов, клапан полностью перекрывает малый круг и теплоноситель идет полностью через теплогенератор.
4. Расширительный бачок забирает излишки давления из системы, а при необходимости — сбрасывает его в нее обратно.
5. За малым контуром подающий трубопровод подсоединяют в верхней точке теплогенератора, а обратка подсоединяется в нижнюю точку.
6. После бака на подающем трубопроводе снова ставят трехходовой датчик с комнатным измерителем температуры и циркуляционный насос.
7. Далее размещаются радиаторы отоплений остальных помещений.

Схема подключения к электрокотлу

Если в домовладении установлен электрический счетчик с двухфазным тарифом «день-ночь», то можно применять в качестве основного источника отопления электрокотел в тандеме с теплоаккумулятором. Только работать он будет ночью, нагревая всю систему и «заряжая» тепловую емкость до температуры 90 градусов. А днем тепловой источник начинает отдавать тепло в систему отопления. При помощи циркуляционного насоса и датчиков температур можно добиться равномерного распределения тепла по разным помещениям.

Еще один вариант применения электричества встречается при эксплуатации теплового аккумулятора: в него встраивают специальные тепловые электрические нагреватели.

Они применяются для дополнительного подогрева аккумулятора в ночное время или когда нет большой необходимости растапливать основной источник тепла. Если в конструкции ТЭНа нет термодатчика, необходимо его обязательно приобрести и установить.

В данной статье приведены основные аспекты устройства систем отопления, но при расчете и установке, если не доверяете своему умению и мастерству, обратитесь к опытным специалистам, чтобы впоследствии не попасть впросак. Все-таки отопление своего жилища — это очень ответственное дело. Отопительные котлы комбинированные дрова электричество читайте у нас на сайте.

Видео

В этом видеоролике опытный мастер на примере расскажет и покажет, как правильно сделать обвязку твердотопливного котла и бака-аккумулятора.

Обвязка твердотопливного котла отопления — схема с теплоаккумулятором и без

Сегодня посмотрим, как делается обвязка твердотопливного котла отопления схема с теплоаккумулятором и без оного.

Вообще, мы уже с вами разбирали, как производится обвязка твердотопливного котла отопления. Схема с теплоаккумулятором отличается от указанной тем, что здесь наличествует собственно тепловой аккумулятор и трехходовой клапан подмеса.

Простая схема обвязки твердотопливного котла отопления

Как уже отмечалось выше, схема обвязки для твердотопливного котла максимально простая и содержит следующие элементы:

1. Теплогенератор – твердотопливный котел.
2. Группа безопасности на выходе ТТ котла.
3. Подающий трубопровод – металлический участок (в случае ПП труб СО).
4. Циркуляционный насос на обратке котла.

Из всего этого стоит пояснить лишь 4 основных момента:

1. Группа безопасности ставится на выходе котла и не может быть отделена от котла никакой запорной арматурой.
2. Металлический участок на выходе из котлы (примерно 2-3 метра) необходим для того, чтобы в случае использования полипропиленовых труб в системе отопления они не были повреждены при закипании ТТ котла.
3. Циркуляционный насос в обязательном порядке должен быть подключен к ИБП и АКБ. В противном случае при отключении электричества ТТ котел легко перегреть и «вскипятить» систему.
4. Иногда логично добавить в стандартную систему так называемую «буферную емкость». Это не ТА, это буфер между ТТ котлом и системой отопления.

Что касается буферной емкости, то про нее уже подробно писали и вроде все «разжевали» — смотрите соответствующие материалы в категории «Твердотопливные котлы».

Стоит только сказать, что при наличии буферной емкости появляется возможность использования ТТ котла совместно с теплыми жидкостными полами в доме.

Схема обвязки твердотопливного котла с тепловым аккумулятором

Фактически это та же обвязка твердотопливного котла отопления. Схема с теплоаккумулятором добавляет сюда сам тепловой аккумулятор и трехходовой клапан подмеса.

Если мы используем такую схему, то стоит также прояснить еще 3 момента в дополнение к тем, что были уже описаны для стандартной ТТ схемы:

1. Основная функция трехходового узла подмеса – следить за температурой в системе отопления и добавлять в нее горячую воду из теплоаккумулятора.
2. Чтобы нагревать объем воды в тепловом аккумуляторе, нужно использовать твердотопливный котел избыточной мощности.
3. Объем теплового аккумулятора подбирается исходя из объема внутренних помещений дома и степени его утепленности.

Итак, если вы хотите нагревать теплоаккумулятор ТТ котлом примерно номинальной мощности, то вас ждет разочарование. Скажем для дома в 200 квадратных метров вы поставили ТТ котел на 20 киловатт и к нему теплоаккумулятор на 2,5 тонны, то есть объемом на 2 500 литров или 2,5 кубометра.

Мощности твердотопливного котла с такими характеристиками хватит, чтобы отапливать хорошо утепленный дом указанной площади. Но не хватит, чтобы одновременно отапливать дом и еще нагревать теплоноситель в теплоаккумуляторе.

Для этой цели вам понадобится ТТ котел с минимальной мощностью в 40 кВт. А еще лучше в 50-60 кВт. Таким котлом вы относительно быстро нагреете воду в ТА и далее уже температуру в системе будет поддерживать трехходовой узел подмеса.

Примечание. Вообще-то, нагреть ТА можно будет и ТТ котлом в 20 кВт. Но если котлом в 60 кВт вы нагреете такой объем за один подход, то 20-тикиловаттный котел вам придется «жарить» круглые сутки.

— Steffes

Вся информация об электрическом термоаккумуляторе, которая вам когда-либо понадобится

Здесь вы найдете всю необходимую информацию по всем продуктам Steffes ETS — от руководств пользователя до таблиц спецификаций и брошюр с дополнительными принадлежностями.

Печи с принудительным воздухом — Steffes

Печь, созданная с комфортом

Печи с принудительной циркуляцией воздуха Steffes Comfort Plus (серия 4100) — это канальные системы отопления, предназначенные для автономной работы или работы в сочетании с тепловым насосом для повышения эффективности. Наша технология накопления электрического тепла (ETS) позволяет печи с принудительной подачей воздуха Comfort Plus преобразовывать электричество в тепло в непиковые часы, когда спрос и цена на электроэнергию низкие.Специально разработанные керамические кирпичи в наших блоках сохраняют огромное количество тепла в течение длительных периодов времени. Благодаря такому накопленному непиковому теплу печь с принудительной подачей воздуха Steffes Comfort Plus может обеспечивать чистый и постоянный комфорт 24 часа в сутки. Кроме того, потребляя электроэнергию только в непиковые часы, Comfort Plus может сэкономить до 70 процентов на счетах за электроэнергию по сравнению с традиционными системами отопления. Все печи с принудительной циркуляцией воздуха Steffes Comfort Plus оснащены вентилятором с регулируемой скоростью, чтобы обеспечить постоянную и равномерную выходную температуру в соответствии с вашими требованиями к комфорту.Для еще большей эффективности все печи с принудительной циркуляцией воздуха Steffes Comfort Plus можно подключить к системе теплового насоса.

Характеристики

КПД 100%

Чистый, безопасный, надежный

Простота эксплуатации

Требуется минимальное обслуживание

Приточный вентилятор с регулируемой скоростью

Встроенные автоматические выключатели исключают необходимость в сервисном разъединителе

Вмещает электрические фильтры и увлажнители

Дополнительные возможности управления нагрузкой

Пятилетняя ограниченная гарантия на запчасти

Полный список характеристик печей с наддувом Comfort Plus серии 4100

Технические характеристики

Технические характеристики

с тепловым насосом

Система Comfort Plus с тепловым насосом

Системы с тепловым насосом — один из самых эффективных методов отопления и охлаждения. Использование блока Comfort Plus с тепловым насосом позволяет сочетать высокую эффективность теплового насоса с внепиковыми расходами на электроэнергию, что делает эту систему отопления и охлаждения самым дешевым вариантом эксплуатации. Кроме того, установка Comfort Plus обеспечивает комфорт независимо от температуры наружного воздуха.

В применениях с тепловыми насосами блок Comfort Plus заменяет тепло сопротивления полосы или вторичное тепло, которое обычно требуется в качестве дополнения или резервирования к системам теплового насоса, на дешевое, непиковое накопленное тепло. При снижении наружной температуры тепло, накопленное в блоке Comfort Plus, используется вместе с теплопроизводительностью теплового насоса для удовлетворения требований комфорта. В часы пик или когда потребность в тепле достигает такого уровня, когда тепловой насос сам по себе не может удовлетворить потребности в отоплении, накопленное тепло используется в качестве дополнения к тепловому насосу.Блок Comfort Plus позволяет использовать эффективность тепловых насосов даже при более низких температурах наружного воздуха.

Система Comfort Plus / Тепловой насос предлагает значительные преимущества:

• Обеспечивает комфорт 24 часа в сутки
• Обеспечивает высокоэффективную и недорогую систему отопления и охлаждения — все в одном
• Оптимизирует производительность системы, позволяя полностью использовать эффективность теплового насоса
• Устраняет низкие температуры нагнетаемого воздуха, связанные с системами теплового насоса при низких температурах наружного воздуха
• Комбинация «Комфорт Плюс» / Тепловой насос при использовании с внепиковыми нагрузками на электроэнергию является наиболее экономичной из имеющихся систем отопления и охлаждения.

Как работает система

1. Комнатный термостат в доме настроен на желаемый уровень комфорта. Если температура в помещении опускается ниже заданного значения комнатного термостата, система получает питание для передачи тепла.
2. При поступлении запроса на тепло от комнатного термостата, внешний компрессорный блок теплового насоса включается и нагревает А-змеевик в канале возвратного воздуха блока Comfort Plus. В то же время на вентилятор приточного воздуха в установке Comfort Plus подается питание.
3. Нагнетатель приточного воздуха втягивает воздух из дома (показанный при 68 ° F) через воздушный фильтр, а А-змеевик тепловых насосов отбирает тепло из змеевика, когда оно проходит через него.
4. Датчик контролирует температуру воздуха после А-катушки. Если температура воздуха достаточно высока, чтобы обеспечить домовладельцу комфорт (обычно 90 ° F или выше), нагнетатель приточного воздуха просто доставляет тепло в дом через канал приточного воздуха. Температура воздуха после змеевика на диаграмме показана на уровне 85 ° F.
5. Если температура воздуха после змеевика теплового насоса ниже комфортного уровня (обычно менее 90 ° F), внутренний вентилятор блока Comfort Plus будет регулировать низкую стоимость, «непиковое» накапливание тепла в потоке воздуховода, так что комфортное тепло (обычно 90 ° F или выше) можно доставить домой.
6. Поскольку тепловые насосы обычно имеют КПД 150–300% или выше (в зависимости от температуры наружного воздуха), система Comfort Plus сначала использует способность нагрева, которую предлагает тепловой насос. Если тепловой насос не может удовлетворить требования к комфорту и обогреву помещения, система Comfort Plus начинает работать с тепловым насосом, используя низкую стоимость внепиковой энергии, чтобы обеспечить комфорт для пользователя в любое время. Сочетание эффективности теплового насоса с системой Comfort Plus для непиковых нагрузок обеспечивает очень низкие эксплуатационные расходы для конечного пользователя при большом комфорте.

Общие вопросы об электрическом аккумуляторе тепла (ETS) Отопление

Ответ: Электрический нагреватель с накоплением тепла (ETS) используется в США с начала 70-х годов, а в Европе — с 1940-х годов. Эта технология зарекомендовала себя в самых холодных климатических условиях Северной Америки, обеспечивая высокий уровень комфорта.В сочетании с льготным тарифом на отопление в непиковые периоды, например, недавно принятой Madison Electric Works, его более низкие эксплуатационные расходы делают его привлекательным и экономичным вариантом для отопления помещений и нагрева воды.

Ответ: Блок ETS использует недорогую, измеряемую отдельно внепиковую электроэнергию для нагрева специально изготовленных керамических кирпичей внутри блока. Тепло, хранящееся в блоке, обеспечивает круглосуточное термостатируемое отопление помещений для домов и предприятий.Многие коммунальные предприятия, в том числе Madison Electric Works, приняли внепиковые тарифы на электроэнергию, которые обеспечивают значительную экономию по сравнению со стандартным тарифом на электроэнергию «все часы». Доступное сегодня оборудование ETS включает в себя дополнительные комнатные обогреватели, печи с принудительной циркуляцией воздуха для всего дома, тепловой насос. бустеры, водяные печи и водонагреватели.

Ответ: Есть несколько вариантов ETS для дома и бизнеса.Отдельные комнатные блоки могут использоваться отдельно или в сочетании с другими системами, такими как электрический плинтус и т. Д. Комнатные блоки могут заменить дровяные печи или керосиновые обогреватели, которые в настоящее время дополняют существующие системы, такие как плинтусы с принудительной подачей горячей воды. Большие агрегаты ETS с централизованной системой воздуховодов могут заменить существующие масляные печи для всего дома и могут использоваться в сочетании с тепловым насосом для повышения эффективности и снижения эксплуатационных расходов. Гидравлические системы с питанием от ETS могут обеспечивать теплый пол, подключаться к плинтусу с горячей водой или радиаторам и даже обеспечивать канальное принудительное воздушное отопление.Наконец, водонагреватели для бытового потребления могут быть интегрированы с системами ETS, что позволит вам сэкономить деньги на нагревании воды. Поскольку для обогрева помещений и нагрева воды в доме обычно потребляется больше всего энергии, можно добиться значительной экономии, используя оборудование ETS в сочетании с внепиковыми тарифами на электроэнергию, которые в настоящее время предоставляет Madison Electric Works.

Ответ: Существует несколько факторов, влияющих на определение правильного размера (ов) оборудования для вашего приложения.Для определения подходящей модели (моделей) необходимо выполнить расчет теплопотерь. Размер территории, детали конструкции (значения изоляции), количество и размер окон и дверей, а также количество часов в непиковое время, доступное для вашего коммунального предприятия, — все это факторы, участвующие в принятии этого решения. Использование комнатного обогревателя Steffes в качестве дополнения к существующей системе упрощает эту задачу. Ваш авторизованный дилер оборудования Steffes ETS может помочь вам выбрать модель, подходящую для вашего дома или бизнеса.

Ответ: Компания Campbell’s Building Supply в Мэдисоне предлагает широкий выбор единиц Steffes ETS на выбор. Campbell’s или Madison Electric Works могут предоставить вам имена электриков, обученных установке систем Steffes.

Ответ: Madison Electric Works установила непиковую ставку, которая составляет чуть менее 0 долларов.07 / кВтч. Это соответствует цене нефти примерно 2,20 доллара за галлон. И помните, что отопление ETS на 100% эффективнее.

Ответ: Как минимум до 31 декабря 2013 года, то есть в течение следующих двух с половиной лет. Между тем, Madison Electric Works будет работать над разработкой более низких значений мощности нагрева, чем это предусмотрено.

Ответ: При правильном размере оборудование может обеспечивать желаемый уровень комфорта 24 часа в сутки. Кирпичный сердечник обогревателя, который используется для хранения тепла, хорошо изолирован, поэтому рассеивание статического тепла сводится к минимуму.Нагревательное оборудование может отводить тепло даже во время зарядки или накопления тепла в непиковые часы.

Ответ: Комнатные обогреватели ETS хорошо изолированы, поэтому большая часть тепла остается в кирпичной полости до тех пор, пока она не понадобится. Датчик наружной температуры сообщает цифровым средствам управления агрегата, сколько заряда нужно заряжать каждую ночь, поэтому в так называемые «месячные» агрегаты заряжаются меньше, чем в самое холодное время зимы.Работа полностью автоматическая.

Ответ: Как и в любой другой системе отопления, термостат комнатной температуры, управляемый заказчиком, настраивается на желаемый уровень комфорта. Вызов тепла от термостата запускает устройство для отвода тепла в зону либо с помощью вентилятора для циркуляции воздуха, либо с помощью насосов для циркуляции воды, в зависимости от типа используемой системы.

Ответ: Важно правильно выбрать размер обогревателей ETS, чтобы обеспечить достаточное пространство для хранения, отвечающее требованиям отопления в данной местности, особенно если вы установили систему для всего дома.Однако, если вы используете комнатный обогреватель ETS в качестве дополнительного источника тепла, а существующую систему в качестве резервного, такой ситуации не должно возникнуть.

Ответ: Оборудование Steffes ETS рассчитано на долгие годы безотказной работы. Ожидаемый срок службы зависит от правильных размеров, установки и окружающей среды, в которой они работают. Системы обогрева Steffes доказали свою надежность, и на все обогреватели распространяется пятилетняя ограниченная гарантия производителя на детали.Здесь, в штате Мэн, многие обогреватели, установленные компаниями CMP и Bangor Hydro в 1980-х годах, все еще работают нормально и согревают домовладельцев.

Ответ: Нет. Нагреватели ETS — это нагревательные приборы с прямым подключением на 240 В, для которых требуется второй счетчик, который предоставит Madison Electric Works. Лицензированные электрики должны выполнить установку, чтобы обеспечить соблюдение всех местных, государственных и федеральных норм и правил электротехники и безопасности.Madison Electric Works может предоставить вам имена местных электриков, прошедших обучение установке и обслуживанию систем отопления Steffes.

Ответ: Обогреватели окрашены специально разработанной высококачественной уретановой порошковой краской, которая накапливается для обеспечения высокой устойчивости к царапинам и пятнам и легкости очистки поверхности. Выбранные нейтральные цвета сочетаются практически с любым фоновым декором.Хотя обогреватели можно и уже перекрашивали в полевых условиях, покраска заводской краской не обеспечит такой же долговечности и рабочих характеристик.

Ответ: Как и большинство систем электрического отопления, системы ETS требуют очень небольшого обслуживания, если оно вообще требуется. Рекомендуется регулярно чистить вокруг обогревателя и следить за тем, чтобы мусор не падал за оборудование. В отличие от существующих масляных печей, системы ETS НЕ требуют ежегодного обслуживания или настройки.

Ответ: Да; однако необходимо соблюдать указанные минимальные зазоры, указанные в руководстве по эксплуатации нагревателя. Несоблюдение указанных зазоров может вызвать проблемы в эксплуатации, риск возгорания, травмы или смерти.

Ответ: Нет. Нагреватель ETS — это строго накопитель тепла. Для холодного хранения требуется другой носитель данных, который в настоящее время не разработан для использования в обычном доме.

Ответ: Поскольку эта среда склонна к большему количеству пыли и взвешенных в воздухе частиц, а также может иметь запах лака, краски или другие запахи, рекомендуется соблюдать осторожность. В таких средах чаще возникают проблемы с усилением запаха и образованием сажи. По этой причине Steffes не рекомендует нагрев ETS в таких областях применения.

Ответ: Да, но размер генератора должен соответствовать количеству подключенной к нему нагрузки.Обычно рекомендуется запитывать цепь нагнетателя / регулятора / насоса только от генератора, так как зарядные цепи (элементы) представляют собой большие нагрузки и требуют генератора значительных размеров для удовлетворения своих требований. Однако, запитывая схемы нагнетателя / управления / насоса от генератора, тепло, накопленное в кирпичах, все еще можно использовать для удовлетворения потребностей в обогреве во время отключения электроэнергии.

Ответ: Да.Поскольку обогреватели Steffes являются накопителями, они могут служить в качестве батареи для использования возобновляемой энергии, вырабатываемой из таких источников, как ветер или солнце. Системы отопления Steffes помогают в полной мере использовать эти переменные генерирующие ресурсы для обеспечения экологической выгоды, а также помогают снизить нашу зависимость от импорта нефти из-за рубежа.

Накопительные электрические нагреватели — исключение резервной системы отопления на ископаемом топливе

Электрический нагреватель-накопитель тепла — это автономная система отопления в непиковое время, которая устраняет необходимость в резервной системе отопления на ископаемом топливе, которая монтируется на стену и немного напоминает радиатор, который содержит «банк» специально разработанных, керамический кирпич высокой плотности.Эти кирпичи могут сохранять огромное количество тепла в течение длительных периодов времени.

Электрический нагреватель-накопитель тепла — это автономная система отопления в непиковое время, которая устраняет необходимость в резервной системе отопления на ископаемом топливе, которая монтируется на стену и немного напоминает радиатор, который содержит «банк» специально разработанных, керамический кирпич высокой плотности. Эти кирпичи могут сохранять огромное количество тепла в течение длительных периодов времени. Кирпичи окружены высокоэффективной изоляцией, поскольку электрические нагреватели-аккумуляторы потребляют электроэнергию в непиковые часы, когда это дешевле, обычно с полуночи до 7 часов утра.м. зимой и с 01:00 до 8:00 летом. Хотя это может отличаться. Накопленное тепло автоматически регулируется в зависимости от температуры наружного воздуха и потребностей пользователя в обогреве.

Основным преимуществом накопительных нагревателей является то, что они дешевле в эксплуатации по сравнению с другими типами электрического отопления, которые должны работать в часы пик. Накопительные электрические обогреватели, произведенные с 2018 года, должны иметь встроенные программируемые таймеры, вентиляторы и термостаты. Это позволяет им выделять тепло по мере необходимости, в зависимости от внешней температуры.Обогреватели исключительно тихие, даже те, в которых используется вентилятор, и просты в установке, поскольку их можно установить на стене в любом месте, где можно провести электричество. Если у вас есть солнечные батареи, то экономия, которую вы получаете от использования электроэнергии, которую вы производите для зарядки аккумуляторов в течение дня, всегда будет перевешивать деньги, которые вы заработаете, экспортируя ее обратно в сеть. Многие электроэнергетические компании имеют программы кредитов на энергоэффективность, которые делают электрообогреватели еще более экономичными, предлагая вам кредиты в зависимости от количества и размера нагревателей, которые вы устанавливаете в своем доме.

Режимы использования накопительных электрических нагревателей

Дополнительное тепло

Накопительное электрическое отопление — лучшее решение для отопления, чувствительное к цене. Сама по себе это полноценная система отопления, обеспечивающая тепло круглосуточно, но с использованием энергии по низким ценам. Однако эти агрегаты также могут быть установлены в сочетании с другими системами отопления или в качестве дополнения к существующему источнику тепла в доме.

Тепловые насосы

Если вы ищете способы снизить счета за электроэнергию или топливо, очень важно рассмотреть преимущества накопительных электрических нагревателей вместе с тепловыми насосами для вашего комфорта. Тепловые насосы являются отличным дополнением к электронагревателям, поскольку они фактически не производят тепло. Скорее, они извлекают имеющееся тепло снаружи и перераспределяют его в доме, поскольку они могут снизить расходы на тепло в часы пик.

ECOMBI — это меньший, более тонкий и изящный блок, который обеспечивает комфорт в небольших помещениях дома, где есть холодные места, такие как коридоры, ванные комнаты или спальни. Они могут легко заменить существующие электрические обогреватели плинтуса, поддерживая постоянную или запрограммированную заданную температуру с меньшими затратами на электроэнергию, поскольку вся идея использования этой комбинации продуктов состоит в том, чтобы обеспечить круглосуточное тепло для всего дома, устраняя все расходы на тепловую энергию. в непиковые часы, чтобы сократить расходы.

Газовые или дровяные печи и камины

Печи и камины — это системы отопления, используемые в основном в больших открытых помещениях, таких как гостиная, столовая или комната отдыха, поскольку они обычно ограничены определенными часами в день и только той комнатой, в которой они установлены. Накопительные электрические обогреватели могут помочь обеспечить теплом остальную часть дома, а также эту комнату, когда камин выключен, компенсируя снижение температуры и уравновешивая тепло в комнате.

Режим защиты от замораживания

Этот режим идеально подходит для тех домов выходного дня или офисных помещений, расположенных в холодных зонах, где оборудование не будет работать несколько дней в неделю или даже в течение длительного времени. В этом случае, если вы активируете режим защиты от замерзания, ECOMBI не позволит температуре в помещении опускаться ниже 7 градусов Цельсия, что позволит избежать таких проблем, как замерзание труб или слишком холодное или влажное помещение в доме перед его следующим использованием.Используя режим защиты от замерзания вместе с недельным программированием, вы можете решить, в какие дни недели вы хотите, чтобы оборудование работало, и какие из них находятся в режиме защиты от замерзания.

ECOMBI Plus — цифровой статический аккумулятор с управлением накопленной нагрузкой, полностью программируемый и с возможностью управления и удаленного управления через Wi-Fi. Его уникальное преимущество перед традиционными аккумуляторами состоит в том, что ECOMBI Plus оценивает ежедневное потребление энергии и потери тепла в помещении, чтобы определить будущие потребности в тепле, автоматически регулируя энергетическую нагрузку, регулируя ее в соответствии с установленными потребностями комфорта.

См. Ниже четыре общие модели, которые мы предлагаем, и свяжитесь с нами здесь, чтобы мы могли помочь вам определить, какая модель лучше всего подходит для вашего приложения.

Ecombi SSh308 Контролируемый обогреватель хранилища с WiFi — 1,3 кВт

Ecombi SSh408 Контролируемый обогреватель хранилища WiFi — 1,9 кВт

Ecombi SSh508 Контролируемый обогреватель хранилища с WiFi — 2,6 кВт

Ecombi HHR20 Накопительный нагреватель с вентилятором — 1.7кВт

Бытовые накопители горячей воды — обзор

3.15.3.4 Параллельный тепловой насос с солнечной батареей

Параллельная система SAHP состоит из солнечной тепловой части и теплового насоса, который использует источник тепла, отличный от солнечной энергии [17]. Могут использоваться солнечные коллекторы жидкости (вода или смесь антифриза) или солнечные коллекторы воздуха. В системе солнечного отопления, основанной на жидкостных солнечных коллекторах, солнечная энергия может использоваться непосредственно для отопления или через накопительный бак, а также может применяться дополнительный нагреватель.Тепловой насос обычно использует окружающий воздух или землю в качестве независимого источника тепла. Если используются солнечные воздушные коллекторы, они применяются в основном для пассивного обогрева здания, но поскольку они обычно не могут удовлетворить потребности в обогреве помещения в холодные дни (даже в теплом климате), активное обогревание здания осуществляется через воздуховод. — тепловой насос воздух или воздух-вода [31].

Как уже упоминалось, в прошлом солнечная система отопления (солнечные коллекторы и накопители) отвечала только за нагрев горячей воды (ГВС), а тепловой насос — за обогрев помещений.Обе системы раньше работали без взаимодействия. Стандартная параллельная система SAHP представлена ​​на рис. 9 . Легенда к этому рисунку такая же, как для Рисунок 8 .

Рисунок 9. Стандартная параллельная система SAHP. Обозначения см. В заголовке Рис. 8 .

Эта система состоит из традиционной солнечной тепловой части с солнечными жидкостными коллекторами (вода или смесь антифриза) в замкнутом контуре солнечного коллектора и накопительного бака. (Если используются воздушные коллекторы, они интегрированы в фасад здания и контур солнечного коллектора открыт.) В накопительном баке также есть теплообменники для ГВС и отопления помещений. В резервуаре-хранилище есть еще один теплообменник, который соединяет это хранилище с резервуаром для горячей воды, аналогично системе серии SAHP, представленной на рис. 9 . Система ГВС теоретически не зависит от отопления помещений; тем не менее, некоторое взаимодействие существует из-за общего основного резервуара для хранения. Другой основной компонент параллельной SAHP — это обычный тепловой насос, который может быть одного из следующих типов: воздух – воздух, воздух – вода, рассол (вода) – вода, рассол (вода) – воздух.Солнечная энергия имеет приоритетное значение для удовлетворения потребностей в отоплении. Также имеется дополнительный обогреватель для обогрева помещения. Основные режимы работы системы следующие:

•

Солнечный нагрев ГВС: Тепло, накопленное в основном резервуаре, передается в резервуар ГВС (описание этого режима работы такое же, как для системы серии SAHP. представлены в рис. 8 ()).

•

Солнечное отопление помещения: Когда температура T _с накопленного тепла достаточно высока, то есть, если T _с > T _smin , то Q _hd = Q _{нагреть} и в это время тепловой насос выключен, Q _л.с. = 0; В зависимости от солнечного излучения и разницы между температурой солнечных коллекторов и накопителя контур солнечного коллектора может работать ( Q _u > 0) или нет ( Q _u = 0).

•

Нагрев с тепловым насосом: если температура накопленного или накопленного тепла слишком низкая для удовлетворения требований к отоплению, то есть T _s ≤ T _smin , тепловой насос работает с использованием источник тепла, отличный от солнечной энергии, и тепло, подаваемое в здание, отбирается из конденсатора теплового насоса, поэтому Q _hpcon = Q _heat и Q _hd = 0; в зависимости от солнечных условий и разницы между температурой солнечных коллекторов и накопителя, контур солнечного коллектора может работать ( Q _u > 0), а тепло может храниться в накопительном баке или нет ( Q _u = 0).

•

Тепловой насос и дополнительный нагрев: Правила этого режима работы такие же, как для последовательного теплового насоса, показанного на Рис. 8 , единственная разница заключается в источнике тепла для теплового насоса, которая отличается от солнечной энергии. Нагревательная нагрузка обеспечивается тепловым насосом и дополнительным нагревателем, и Q _л.с.кон + Q _{вспомогательный} = Q _тепло .

В параллельной системе SAHP общая доступная энергия системы представляет собой сумму энергии, полученной от двух различных систем: солнечной тепловой системы и системы теплового насоса.Тепловое описание двух рассмотренных систем такое же, поскольку они работают как автономные системы. Однако косвенно они влияют друг на друга, потому что, когда используется один источник тепла, другой нет. Это означает, что тепло от этих источников тепла извлекается не так быстро и во время перерывов в работе, если они имеют способность, как, например, земля, они могут немного восстанавливать или сохранять накопленное тепло для дальнейшего использования. Для описания работы солнечной тепловой системы, включая нагрев ГВС, стандартный энергетический баланс накопителя может быть выражен аналогично уравнению [12] в следующей форме:

[16] (Vcρ) dTsdt = Qu (t) — Qloss (t) −Qhd (t) −QDHWd (t)

Член в левой части уравнения [16] выражает (как и раньше) емкость хранения и колебания температуры хранения T _с во времени и что на правой стороне дает полезную солнечную энергию Q _и , поставляемую солнечными коллекторами, тепловые потери от накопителя Q _потери , тепло подается непосредственно в контур отопления Q _hd для удовлетворения тепловая нагрузка помещения и тепло, подаваемое в накопительный бак ГВС Q _ГВС .В испаритель теплового насоса не подается тепло Q _л.с. .

Тепловой насос работает стандартно, как обычный тепловой насос; следовательно, КПД теплового насоса можно выразить стандартным уравнением [2c]. Однако также возможно определить COP всей параллельной системы SAHP. Затем необходимо включить общую потребляемую мощность в систему, поэтому помимо потребляемой работы Вт для привода компрессора теплового насоса необходимо добавить потребляемую работу Вт _тепла для циркуляционного насоса контур водяного отопления или для вентиляторов системы воздушного отопления в здании, а также потребляемая мощность Вт _насос для циркуляционных насосов солнечной системы отопления.Общее количество тепла Q _тепло , подаваемое в систему отопления помещения (система ГВС не учитывается при определении СОР, потому что теоретически это автономная система отопления) в течение более длительного времени ее работы представляет собой сумму тепла, отведенного напрямую Q _hd из солнечного накопителя и тепло Q _hpcon , подаваемое конденсатором теплового насоса и тепло Q _aux , обеспечиваемое дополнительным нагревателем, что можно записать следующим образом:

∑tQheat = ∑tQhd + ∑tQhpcon + ∑tQaux

Таким образом, COP рассматриваемой параллельной системы SAHP (см. Рис. 9 ) можно выразить аналогично COP для последовательной системы SAHP (см. Рис. 8 ) с той разницей, что имеется новая потребляемая мощность Вт _л.с. , которая представляет работу, необходимую для циркуляции рабочего тела в источнике тепла теплового насоса для отвода тепла из этот источник.В случае теплового насоса, использующего в качестве источника тепла окружающий воздух, он обычно равен нулю. Ссылаясь на уравнение [15], COP параллельной системы SAHP, рассмотренной выше, можно записать как

[17] COP = QheattotalWtotal = Qhd + Qhpcon + QauxW + WpumpSd + Wheat + Waux + Whp

Источники и радиаторы для теплового насоса и солнечной системы могут быть основаны на воздушных или жидкостных коллекторах, обеспечивающих теплом воздушную или водяную систему отопления в здании. Все эти разновидности могут использоваться в параллельных системах; однако некоторые из них более популярны, чем другие.Параллельная система SAHP может обеспечивать теплом систему отопления, в которой теплоносителем является вода или воздух. Контур солнечного коллектора может подавать тепло в резервуар для хранения воды. Сохраненное тепло можно подавать в водо-водяной теплообменник, расположенный в контуре водяного отопления, или в теплообменник вода-воздух, расположенный в отапливаемом (кондиционируемом) помещении. Также можно использовать воздушные солнечные коллекторы; они обычно работают пассивно и поставляют тепло непосредственно в помещение. Тепловые насосы используют возобновляемые источники тепла, кроме солнечной энергии.Тепловой насос окружающего воздуха (источник тепла) может использоваться для подачи тепла в воздух в помещении (радиатор). В такой системе «солнечный» теплообменник вода-воздух и тепловой насос воздух-воздух по отдельности обеспечивают теплом для обогрева помещения в здании. Также возможно использование геотермального теплового насоса, который особенно популярен в высокоширотных странах. В такой системе в основном «солнечный» водо-водяной теплообменник и грунтовый (рассол) -водяной тепловой насос обеспечивают тепло для обогрева помещения через контур отопления (напольное или настенное отопление) в здании.В систему также входят автономный отопитель и автоматическая система управления.

Стратегия работы параллельного SAHP заключается в том, чтобы отдавать приоритет солнечной тепловой части, затем тепловому насосу и, в конечном итоге, в качестве последней альтернативы, электрическому нагревателю в качестве источника пикового напряжения. Однако раньше все компоненты работали отдельно, один за другим. В настоящее время существуют системы, которые посредством автоматического управления позволяют подавать тепло одновременно от солнечной тепловой системы и от «несолнечного» теплового насоса и даже от дополнительного нагревателя в накопитель или напрямую в систему отопления.Если водонагреватель используется для отопления здания и ГВС, то по санитарным причинам ( бактерии Legionella ) необходимо периодически (например, один раз в неделю) иметь температуру воды для системы ГВС выше определенного уровня. (обычно предел 55 ° C). Для обеспечения такого уровня температуры иногда работают все три нагревательных элемента (солнечные коллекторы, тепловые насосы, электронагреватель). В отопительном контуре здания в качестве теплоносителя может использоваться вода или воздух. В этой модифицированной параллельной системе SAHP возможны следующие режимы работы:

•

Только солнечное отопление: если температура T _с накопленного тепла достаточно высока, то есть если T _с > T _smin , затем Q _hd = Q _тепло + Q _ГВС , и тепловой насос не работает; в зависимости от солнечных и внешних условий, контур солнечного коллектора может работать, и полезное тепло Q _и от солнечных коллекторов может передаваться в накопительный бак.

•

Солнечное отопление и обогрев тепловым насосом параллельно: если температура накопленного или накопленного тепла слишком низкая для удовлетворения общей тепловой нагрузки, T _s ≤ T _smin , но все же это температура достаточно высока (выше заданного температурного предела), T _s > T _slimit , чтобы подавать немного тепла Q _sol = Q _hd в систему отопления, солнечную система работает, обеспечивая часть потребности в тепле.В то же время тепловой насос работает с использованием источника тепла, отличного от солнечной энергии, и обеспечивает остальную часть необходимого тепла Q _л.с.con , следовательно, Q _hd + Q _л.с.con = Q _{отопление} + Q _ГВС .

•

Отопление с помощью теплового насоса. Если температура накопленного или накопленного тепла слишком низкая для удовлетворения потребностей в отоплении даже частично, то есть, если T _s ≤ T _slimit , тепловой насос работает с использованием источника тепла, отличного от солнечной энергии, и обеспечивает все требования по отоплению Q _л.с.кон = Q _тепло + Q _ГВС ; В зависимости от солнечных условий и разницы температур между солнечными коллекторами и накопителями полезное тепло от солнечных коллекторов Q _и может собираться и храниться.

•

Отопление с помощью теплового насоса и дополнительного нагрева: если температура тепла, собираемого солнечными коллекторами, или тепла, хранящегося в накопительном баке, слишком низкая для удовлетворения потребностей в отоплении даже частично, то есть, если T _с ≤ T _slimit , тепловой насос работает от источника тепла, отличного от солнечной энергии, и подает Q _hpcon в систему отопления; однако, если COP теплового насоса падает ниже предела, определенного системой управления, то для обеспечения остального тепла используется дополнительный нагреватель Q _aux для удовлетворения всех требований к отоплению Q _л.с.кон + Q _доп. = Q _тепло + Q _ГВС ; В зависимости от солнечных условий и разницы температур между солнечными коллекторами и накопителями полезное тепло от солнечных коллекторов Q _и может собираться и храниться.

•

Солнечное отопление, отопление с тепловым насосом и дополнительное отопление: это когда должна быть достигнута пиковая нагрузка; если это возможно, солнечные коллекторы обеспечивают тепло Q _sol = Q _hd и тепловой насос работает, обеспечивая больше тепла Q _hpcon , и потому что этого недостаточно для полного нагрева требования Q _hd + Q _{hpcon heat} + Q _ГВС , дополнительный нагреватель включен и подает остальное необходимое тепло Q _aux , следовательно, Q _u + Q _notsol + Q _aux = Q _heat .

Общее количество тепла, подаваемого в систему отопления, можно выразить тем же уравнением [16], что и в случае стандартной параллельной системы SAHP. Однако теперь следует учитывать и количество тепла, подаваемого для нужд ГВС, потому что тепловой насос также выполняет эту функцию. Следовательно, входная работа (электрическая энергия) автономного нагревателя для ГВС также должна быть включена, а также другая рабочая входная мощность Вт _ГВС , связанная с этой функцией, например, для привода циркуляционных насосов контура циркуляции ГВС и регулярная трубопроводная сеть.Усредненные энергетические характеристики параллельной системы SAHP для отопления помещений и ГВС, то есть усредненный COP для всей системы, могут быть выражены таким же образом, как и для параллельной системы SAHP, включая тепло, подаваемое для ГВС, и связанные с этим затраты труда. с этой функцией. COP принимает следующий вид:

[18a] COP = QheattotalWtotal = Qhd + Qhpcon + Qhaux + QauxDHWW + WpumpSd + Wheat + Whaux + Whp + WDHW + WauxDHW

Предполагая, что солнечный тепловой и несолнечный тепловой насос поставляют тепло к тому же отопительному контуру в здании с той же жидкостью-теплоносителем и со ссылкой на уравнение [14], теперь уравнение [18] усредненного COP рассматриваемой параллельной системы SAHP принимает вид:

[18b] COP = QheattotalWtotal = Qhd + Qhpcon + QauxWtotal = mcCp [(Tsout − Tsin) + (Tconout − Tconin)] + Qhaux + QhdDHW + QhpconDHW + QauxDHWW + WpumpSd + Wheat + Whaux + Whp + WDHW + WauxDHW