Баки-аккумуляторы, имеющиеся в продаже

Большинство теплоаккумуляторных баков, используемых в гелиосистемах, поступают в продажу как один из элементов системы горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией воды. Их обычно называют просто баки-аккумуляторы. Продаются также комплекты оборудования, в которые входят теплоаккумуляторный бак, коллекторный насос и вмонтированная в бак автоматическая аппаратура, контролирующая разность температур.

Эти теплоаккумулирующие баки разделяются по способам нагрева на четыре группы:

1) способ непосредственного нагрева с открытым отбором воды (с отдельным источником дополнительного тепла);
2) способ непосредственного нагрева с закрытым отбором воды (с отдельным источником дополнительного тепла);
3) способ опосредствованного нагрева с закрытым отбором воды (с отдельным источником дополнительного тепла);
4) способ опосредствованного нагрева с закрытым отбором воды (источник дополнительного тепла помещен в бак).

1-й способ состоит в непосредственном нагреве воды, которая накапливается в теплоаккумуляторе, без использования теплообменника: вода непосредственно подается в коллектор и там нагревается.

Теплоаккумуляторный бак с открытым отбором воды с непосредственным обогревом

1 - из коллектора; 2 - в коллектор; 3 - подача горячей воды потребителю

В этом случае вода путем естественного стока поступает в теплоаккумуляторный бак с открытым отбором воды, чем предотвращается ее замерзание. Водопроводная линия не соединяется с этой системой, поэтому здесь использован бак с открытым отбором воды: необходим вспомогательный насос для горячей воды.

2-й способ состоит в том, что вода из аккумуляторного бака непосредственно подается в коллектор, где происходит ее нагрев, т.е. эта часть цикла аналогична предыдущему способу.

Теплоаккумуляторный бак с закрытым отбором воды с непосредственным обогревом

1 — из коллектора; 2 - в коллектор; 3 — подача горячей воды потребителю; 4 — подача питательной воды

Однако, поскольку здесь использован накопительный бак с закрытым отбором воды, для предотвращения замерзания необходимо полностью спускать воду из коллекторных труб при помощи электромагнитного клапана. Весь распределительный контур выполнен по типу закрытого отбора воды, поэтому если потери давления в системе невелики, отпадает необходимость во вспомогательном насосе. Системы такого типа можно соединять непосредственно с водопроводной линией.

3-й способ предусматривает в нижней части теплоаккумуляторного бака установку надежного трубчатого теплообменника, по которому циркулирует теплоноситель, нагревающий воду в баке.

Теплоаккумуляторный бак с закрытым отбором воды с опосредствованным нагревом

1 — горячая вода; 2 — подача питательной воды

Такую систему часто подключают к водопроводной линии, получив предварительное разрешение Ассоциации службы водоснабжения Японии (АСВЯ). Бывают и такие случаи, когда АСВЯ выдает разрешение на подключение, а у местных властей возникают возражения, поэтому необходимо заблаговременно получить согласие всех заинтересованных организаций на подключение системы к водопроводной линии. В качестве антифриза при этом способе используют водный раствор пропиленгликоля, применяемый как теплоноситель, который является нетоксичным и вполне приемлемым с санитарной точки зрения. Этот способ нагрева считают в высшей степени надежным.

4-й способ по своему принципу аналогичен предыдущему.

Способ опосредствованного нагрева в системе закрытого отбора воды (дополнительный энергоисточник включен в систему)

1 — подача горячей воды потребителю; 2 — керосин или газ; 3 — из коллектора; 4 — в коллектор; 5 — подача питательной воды

Отличие в том, что внутрь теплоаккумуляторного бака вмонтируется какой-либо дополнительный энергоисточник (электроэнергия ночного тарифа, керосин или жидкий нефтяной газ). В данной системе температура воды, нагреваемой дополнительным энергоисточником, устанавливается на заданном уровне, например на уровне 85°С. Если поступление солнечного излучения на коллектор падает, то необходимо уменьшить расход воды в коллекторном контуре или изменить температуру, заданную дополнительному энергоисточнику.

В таблице показаны типы теплоаккумуляторных баков, имеющихся в продаже.

Технические характеристики теплоаккумуляториых баков, имеющихся в продаже

Вместимость большинства из них составляет 300 л, но есть баки вместимостью 400-500 л. У 12 типов теплоаккумуляторных баков соотношение внутреннего диаметра и высоты приблизительно 1 : 2,5. Они, как правило, стратифицированы, т.е. слои жидкости с различной температурой в них не перемешиваются. Теплоаккумуляторные баки в основном изготавливают из стальных прокатных листов; их внутренняя поверхность покрыта стеклянной облицовкой, а внешняя подвергается антикоррозионной обработке гальваническим методом (при этом используется источник переменного тока напряжением 100 В). В последнее время в качестве материалов для теплоаккумуляторных баков стали использовать нержавеющую сталь (марки SUS 444). Для системы горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией в комплекте с теплоаккумуляторным баком продают вспомогательное оборудование - коллекторные насосы с термодатчиками, контролирующими их температуру. В процессе эксплуатации необходимо внимательно следить за работой насосов.

Для отопительной системы часто используют теплоаккумуляторные баки, выполненные по заказу. В этом случае обычно применяют листовую сталь, пластики, армированные стекловолокном, а также нержавеющую сталь. Если баки выполнены из листовой стали, нужно обязательно применять антикоррозионную обработку.