Передісторія
Так вийшло, що деякий час тому я придбав приватний будинок на деякому «відстані від цивілізації». Віддаленість від цивілізації визначається головним чином тим, що газ там відсутня в принципі. А дозволена потужність електричного підключення не надає технічної можливості опалювати будинок електрикою. Єдиним реальним джерелом тепла в зимовий час є використання твердого палива. Іншими словами, будинок був обладнаний піччю, яку колишній господар топив дровами і вугіллям.
Якщо хтось має досвід використання грубки, то йому не потрібно пояснювати, що це заняття вимагає постійного контролю. Навіть в не дуже холодну погоду неможливо закласти в грубку дрова один раз і «забути» про неї. Якщо покласти занадто багато дров, то в будинку стане жарко. А після прогорання палива, будинок все-одно швидко охолоне. Волею-неволею, для підтримки комфортної температури потрібно постійно підкладати дрова потроху. А в сильні морози піч не можна залишити без нагляду навіть на 3-4 години. Якщо не хочеш прокинутися вранці в холодному приміщенні, будь добрий хоча б один раз за ніч до грубки підійти ...
Зрозуміло у мене бажання працювати кочегаром не було. І тому я відразу ж став думати про більш зручному способі опалення. Звичайно, при неможливості використання газу або електрики, таким способом могла стати тільки сучасна система опалення на твердому паливі, що складається з твердопаливного котла, теплоаккумулятора і найпростішої автоматики для включення і виключення рециркуляционного насоса.
Чим сучасний котел краще звичайної грубки? Він займає набагато менше місця, в нього можна закласти більше палива, він забезпечує краще згоряння цього палива при максимальному завантаженні, і теоретично з його допомогою можна більшу частину тепла залишити в будинку, а не випустити в трубу. Але на відміну від грубки, твердопаливний котел практично не можливо використовувати без теплоаккумулятора. Я так докладно про це пишу, бо знаю безліч людей, які намагалися опалювати будинок такими котлами, підключаючи їх безпосередньо до труб опалення. Нічого хорошого у них не вийшло.
Що ж таке теплоаккумулятор або, як його ще називають, буферна ємність? У найпростішому випадку це просто велика бочка з водою, стінки якої мають хорошу теплоізоляцію. Котел за дві-три години своєї роботи нагріває воду в цій бочці. А потім ця гаряча вода циркулює по системі опалення до тих пір, поки не охолоне. У міру остигання, котел потрібно розпалювати знову. Найпростіший теплоаккумулятор легко зробить будь-який зварювальник. Але я, після нетривалих роздумів, від цієї ідеї відмовився і купив готовий. Оскільки живу я в Україні, то звернувся в компанію «Теплобак» і жодного разу не пошкодував: тут акумулюючі баки роблять професійно і дуже якісно.
Залежно від обсягу теплоаккумулятора, потужності котла і того, скільки тепла потрібно дому, котел доводиться топити не постійно, а один-два рази на добу, або навіть раз в дві-три доби.
Як розрахувати обсяг теплоаккумулятора
При бажанні в інтернеті легко знайти методики розрахунку обсягу теплоаккумулятора, але мене жодна з них не влаштувала.
Деякі «фахівці» рекомендують множити максимальну потужність наявного котла в кіловатах на якийсь коефіцієнт, причому цей коефіцієнт на різних сайтах відрізняється в два рази і більше - від 25 до 50. На мою - маячня повний. Просто тому, що отриманий результат не має ніякого відношення ні до вашого конкретного будинку, ні до ваших побажань як часто вам хочеться топити котел.
Нормальна методика враховує всі фактори: і клімат у вашій місцевості, і теплоізоляцію будинку, і ваші уявлення про комфорт. По-хорошому, цей розрахунок також потрібно буде провести багато разів для різних температурних режимів, і вибрати максимальний обсяг теплоаккумулятора. І, до речі, потужність котла в правильній методиці виходить в результаті розрахунків, а не за принципом «який був, такий і поставили». Але все це досить складно, і підходить скоріше для котелень, а не для приватного домоволодіння.
Я поступив набагато простіше. Я робив розрахунок теплоаккумулятора для твердопаливного котла наступним чином.
- Треба оцінити кількості тепла, яке потрібно дому за добу. Це найскладніша і відповідальна частина роботи. Знову таки можна заглибитися в розрахунки (в підручниках для будівельних вузів можна знайти всі необхідні методики). Але, якщо є можливість, то простіше і надійніше провести безпосереднє вимірювання - просто протопити будинок в холодну погоду і за допомогою вимірювання кількості використаного палива. Мій будинок порівняно невеликий - трохи менше 100 кв. м, і досить теплий. Тому у мене вийшло, що при температурі на вулиці близько 0 градусів, для підтримки комфортної температури потрібно з солідним запасом 50 кВт * год, для - 10 градусів - 100 кВт * год, для - 20 градусів - 150 кВт * год.
- Вибрати котел дуже просто. Найпоширеніші котли мають потужність близько 25 кВт і з одного максимального завантаження дають цю потужність близько 3 годин. Отже одна розпалювання дає близько 75 кВт * год тепла. Для нульової температури, таким чином, навіть однієї повного завантаження мені буде забагато. А для -20 градусів цілком достатньо буде топити 2 рази на добу. Мене цей варіант цілком влаштував.
- Тепер власне обсяг теплоаккумулятора. Теплоємність води 4,2 кДж на літр на градус. максимальна тепмература в теплоаккумуляторе - 95 градусів, комфортна температура води в системі опалення - 55 градусів. Тобто, 40 градусів різниці. Іншими словами, 1 літр води в теплоаккумуляторе може накопичити 168 кДж тепла, або 46 Вт * ч. А 1000 литров, відповідно - 46 кВт * год. Звідси випливає, що для того, щоб зберегти тепло від однієї повного завантаження котла мені потрібен теплоаккумулятор на 1500 літрів. Це все з запасом. Насправді, потрібно трохи менше, але після вивчення цін на буферні ємності я вирішив цим знехтувати.
Цей розрахунок означає, що в сильні морози мені доводиться топити котел два рази на добу, а в дуже сильні - і три рази. Причому робити це потрібно рівномірно протягом доби: вранці і ввечері або вранці, на початку вечора і перед сном. А коли великих морозів немає, я топлю котел всього один раз - в будь-який час доби.
Звичайно, якщо поставити теплоаккумулятор ще більший за обсягом, то можна зробити своє життя ще комфортніше. Але тут вже доводиться стикатися і з тим, що для великої бочки потрібно багато місця.