Как подобрать буферную емкость для твердотопливного котла?

Буферная емкость позволяет твердотопливному котлу сжечь топливо с максимальным КПД, и загрузить полученную энергию в буферный бак-аккумулятор. А система отопления отбирает накопленное тепло четко расчитанными порциями по своей необходимости. Также системы с твердотопливными котлами, которые не имеют буферной емкости, имеют расход топлива в 2-2,5 раза больше по сравнению с системами, имеющими тепловой аккумулятор. Это объясняется тем, что большую часть времени в отопительный сезон стоит относительно теплая погода, а значит котел все время работает с дефицитом воздуха для горения, и большая половина топлива буквально улетает в трубу в виде CO₂ (недогар). Кроме экономии топлива - уменьшается количество загрузок топлива в течении суток.

Таблица для подбора теплового аккумулятора согласно вмещаемой тепловой мощности на отопление

Современные системы отопления, в зависимости от наружной температуры и климата внутри помещений, изменяют расход и температуру в отопительных приборах. Таким образом, при установке твердотопливного котла в систему отопления получается дилема: котел экономичней всего работает в высокотемпературном режиме, а система отопления в низкотемпературном. Буферная емкость разрешает эту дилему.

Все твердотопливные котлы, независимо от их типа и способа сжигания топлива, имеют следующие общие свойства:

• Работают только в узком высокотемпературном графике (90/75°С или 80/60°С).
• Могут менять мощность в диапазоне 100...50% путем уменьшения количества поступающего воздуха для горения. Причем с уменьшением мощности резко падает КПД за счет увеличения доли CO₂.
• Котел не может быть остановлен, пока в нем не догорит все топливо.
• Котел подбирается с запасом мощности около 15% на самую холодную пятидневку.

Схема обвязки буферной емкости с твердотопливным котлом
(нажать для увеличения)

Примечание:
Для экономичного потребления топлива системой отопления, отбор теплоносителя должен осуществляться через 3-х ходовой смеситель с погодозависимым управлением. Это предотвратит ситуацию, когда слишком горячий теплоноситель прийдет в радиаторы, они быстро нагреют помещения, термостатические головки закроются, и насос отопительного контура будет мешать в буферной емкости верхний горячий слой с нижним холодным.

1 кВт ≈ 20 л (мин) ... 55 л (оптимально)

Пример №1:
Есть котел мощностью 25 кВт с неизвестной емкостью топки.
Значит к нему нужна буферная ёмкость объемом:
Vбуферной емкости = 25 кВт x 20 л = 500 л

Пример №2:
Есть пеллетный котел мощностью 40 кВт.
Значит к нему нужна буферная емкость:
Vбуферной емкости = 40 кВт x 20 л = 800 л

Пример №3:
Есть котел мощностью 35 кВт, работающий на угле. Топка котла позволяет загружать в нее 20 кг угля. Значит при полностью открытой воздушной заслонке за один час будет сгорать угля:
G1час = 35 кВт / (5,8 кВт/кг x 0,75) = 8 кг/ч
Время прогорания загрузки будет:
T = 20 кг / 8 кг/ч = 2,5 часа
В случает отсутствия отбора тепла, нам необходимо аккумулировать следующее количество тепла:
Qаккум = 2,5 ч x 35 кВт = 87,5 кВт
Минимальная температура в баке - 30°C, максимальная - 90°C, значит нам нужет буферный бак следующего объема:
Vбуферной емкости = 87,5 кВт x 860 / (90°С - 300°C) = 1254 л
(35 л/кВт)