Как подключить электрокотел и теплоаккумулятор — расчет, схема обвязки

Электрический котел является популярным устройством для отопления жилого дома. Недорогая стоимость, отсутствие сажи и необходимости в регулярном обслуживании, делают их выгодным приобретением. Но основной момент, который отпугивает многих покупателей – это цена на электроэнергию. В статье мастер сантехник расскажет, как организовать отопление электричеством так, чтобы отапливаться только ночью, а днем не включать котел совсем.

Экономия энергии в доме с электрокотлом

Можно ли сэкономить свои деньги на потреблении электроэнергии, при условии отопления электрическим котлом. Да, такая возможность есть, но только в том случае. если к вашему дому подведено надежное энергоснабжение, с возможностью ночной терификации. Не будем говорить о том, что сам электрический котел может отапливать дом напрямую, в ночное время, что снизит общие затраты на отопления. Буферная емкость также может существенно способствовать экономии денег на энергопотреблении.

Что такое теплоаккумулятор

Теплоаккумулятор – это буферный резервуар, предназначенный для накопления избыточных объемов тепла, образующихся во время работы котла. Сохраненный ресурс потом используется в отопительной системе в период между плановыми загрузками основного топливного ресурса.

Теплоаккумулятор представляет собой резервуар в форме вертикального цилиндра, сделанный из черной или нержавеющей листовой стали высокой прочности. На внутренней поверхности прибора имеется слой бакелитового лака. Он предохраняет буферную емкость от агрессивного влияния технической горячей воды, слабых растворов солей и концентрированных кислот. На внешнюю сторону агрегата наносится порошковая краска, стойкая к высоким термическим нагрузкам.

Объем бака варьируется от 100 до нескольких тысяч литров. Самые вместительные модели имеют крупные линейные размеры, затрудняющие размещение оборудования в ограниченном пространстве домашней котельной.

Внешняя теплоизоляция изготовляется из вторично-вспененного пенополиуретана. Толщина предохранительного слоя составляет около 10 см. Материал имеет специфическое сложное плетение и внутреннее поливинилхлоридное покрытие. Такая конфигурация не дает частичкам грязи и мелкого мусора скапливаться между волокнами, обеспечивает высокий уровень водонепроницаемости и повышает общую износостойкость теплоизолятора.

Поверхность защитного слоя закрывается чехлом из кожзаменителя хорошего качества. Благодаря этим условиям вода в буферной емкости остывает гораздо медленнее, а уровень общей теплопотери всей системы существенно снижается.

Как работает теплоаккумулятор с электрическим котлом

Здесь основная идея загрузки буфера кроется в мощности электрокотла, подключении его по ночному тарифу. Ночью, электрокотел, обладающий повышенной мощностью может не только прогревать теплоноситель для системы отопления, но и при превышении тепловой энергии запитывать ночью буферную емкость. Прогретый ночью теплоноситель, впоследствии, будет отдаваться в отопительную систему днем, когда стоимость электроэнергии уже будет тарифицироваться по более дорогому тарифу. При этом, сам электрокотел не будет включаться.  Таким образом, можно сэкономить свои деньги, искусственно увеличив интервал энергопотребления в ночном, дешевом тарифе.

Как рассчитать объем теплоаккумулятора для электрокотла

При правильно организованной системе отопления с буферной емкостью потери тепловой энергии минимальны, а энергетический потенциал топлива расходуется по максимуму, поэтому к выбору буферной емкости для котла необходимо подходить серьезно.

Для расчета потребуются следующие данные:

• Мощность котла (кВт);
• КПД котла;
• Время льготного электротарифа;
• Тепловая мощность обогрева объекта (дома, дачи т.д.) (кВт);
• Температура теплоносителя на входе и в обратке.

Можно рассмотреть ориентировочный расчет на примере: площадь обогрева - 200 м2, время активной работы котла – 8 часов, температура теплоносителя при нагреве - 90° С, в обратном контуре - 40° С. Для обогрева такой площади в зимнее время в европейской части России понадобится до 20 кВт мощности, а в среднем - около 10 кВт/ч. При таких исходных данных тепловой прибор получит 80 кВт (10×8) энергии.

Основная формула расчета буферной емкости котла по теплоемкости воды:

m = Q / (с × Δt)

Где:

• m – масса воды в емкости (кг);
• Q – количество тепла (Вт);
• ∆t – разность температуры воды в трубе подачи и обратке (°С);
• с – теплоемкость, в данном случае 1,163 – удельная теплоемкость воды (Вт/кг °С).

Полученный результат соответствует примерно 1376-ти кг воды (80000/1,163×50). Таким образом, для системы отопления дома площадью 200 м2 подходит буферная емкость объемом не менее 1,4 м3 или 1400 литров.

Упрощенный вид определения объема теплоакумулятора следующий: на 1 кВт мощности отопительного котла необходимо 30 литров объема буферной емкости. Другими словами, при мощности электрокотла около 15 кВт, объем буферной емкости (теплоаккумулятора) должен составлять около 500 литров.

Конечно, стоит внести поправки при подборе объема буфера на возможности выдачи электрокотлом дополнительного, невостребованного тепла. Очевидно, что что если электрический котел еле-еле справляется только с отопительной системой напрямую, то для для прогрева буфера у него попросту не останется необходимой мощности загрузки. В таком случае, объем теплоаккумулятора стоит высчитывать по принципу остаточной мощности.

Принципиальная схема

Параметры котельной:

• Простой электрокотел (без насоса, расширительного бака) с клемами под насос и термостат;
• Теплоаккумулятор;
• Погодозависимое управление отоплением;
• Два отдельно управляемых контура: радиаторы и теплый пол.

Видео

В сюжете - Получаем самое дешевое отопление

В сюжете - Схема котельной для системы отопления частного дома на электро котле с теплоаккумулятором

В сюжете - Котельная для ночного тарифа: расчеты; схема; принцип работы

В сюжете - Как сделать отопление электричеством дешево

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Как соединить два котла — электрический и твердотопливный