Значною перевагою водяних систем опалення є можливість використовувати тепло з
різних джерел енергії. Комбіновані системи теплопостачання можуть включати
котли, що працюють на газі та рідкому паливі, а також альтернативні джерела —
геотермічні теплові насоси, сонячні колектори, котли, що працюють на дровах, та
пристрої для утилізації тепла.
Комбіновані системи теплопостачання дозволяють максимально ефективно
використовувати тепло з джерел, що є тимчасово доступними. Очевидно, що сонячна
енергія надходить тільки тоді, коли світить сонце, а тепло від спалювання дров
або брикетів доступне лише тоді, коли горить вогонь. Надходження теплової
енергії від геотермічного теплового насоса може бути економічно вигідним тільки
в періоди дії знижених тарифів на комунальні послуги. Ще більше ускладнює
ситуацію те, що температура води, яку забезпечують такі джерела теплової
енергії, може дуже відрізнятися. Яким чином можна створити систему, яка об'єднуватиме два або три такі джерела
теплової енергії? Одним із варіантів може бути встановлення комплекту ретельно
розроблених засобів керування. Ці пристрої можуть спільно визначати пріоритет
джерела тепла залежно від поточних та очікуваних наванта¬жень, вартості
експлуатації пристрою, температури та інтенсивності тепловіддачі кожного
пристрою. Також буде доцільним вирішити питання запобігання переключенню
між різними джерелами тепла на короткі періоди. Оскільки доцільність визначена, звернімо увагу на об'єднання цих пристроїв
системою труб. Подібна система включатиме різні пристрої — змішувальні клапани,
трубопроводи першого та другого контуру, теплообмінники та накопичувальні
резервуари. Такий підхід є складним і водночас дорогим.
Новий вузол Багато європейських виробників визнали необхідність комбінування
декількох джерел теплової енергії, об'єднаних в єдину систему. Це має особливе
значення, враховуючи збільшення використання відновлюваних джерел енергії. У
такому варіанті, зображеному на мал. 1, використовується один великий
накопичувальний резервуар — «акумулятор теплової енергії». Кожне джерело тепла протягом своєї дії «постачає» тепло в теплоакумулятор.
Маса води приймає це тепло без різких змін температури, що сприяє захисту
джерел теплової енергії від переключень через короткі проміжки часу. Акумулятори теплової енергії діють у режимах опалювання приміщень і нагрівання
води для побутових потреб. У загальній конфігурації використовується внутрішній
теплообмінник, розташований у нижній частині резервуара для того, щоб
отримувати енергію від сонячних колекторів. Таке розміщення теплообмінника
забезпечує можливість роботи контуру колектора при найнижчій можливій
температурі з максимальною ефективністю. Інший теплообмінник, розташований у верхній частині резервуара,
використовується для забезпечення, у разі необхідності, додаткового нагрівання
від котла. Таким чином, теплообмінник має можливість швидко підвищувати
температуру води у верхній частині резервуара, не змінюючи температурне
розшарування в резервуарі (наприклад, утримувати найтеплішу воду у верхній
частині, а найхолоднішу — у нижній). Джерело теплової енергії, підключене до
верхнього теплообмінника, буде діяти так, щоб підтримувати відповідну
температуру гарячої води, призначеної для побутових потреб. Інші акумулятори теплової енергії призначені для зберігання води для
обігрівання приміщень в корпусі основного резервуара. Питна вода нагрівається у
невеликому внутрішньому резервуарі, розташованому у верхній частині основного
бака. Внутрішній резервуар повністю оточений гарячою водою, і, таким чином,
створюється достатня поверхня для швидкої передачі тепла до питної води, що
знаходиться в резервуарі. Ще один варіант — це негерметичний резервуар з поліпропілену, де постійно
міститься вода, що використовується як теплоносій. Усі підсистеми підігрівають
цю воду, або відбирають її тепло за допомогою теплообмінника чи внутрішнього
резервуара. Прикладом є резервуар, показаний на мал. 2. Виробник цього
резервуара підкреслює, що вода, яка постійно знаходиться в ньому, забезпечує
найкраще температурне розшарування (найтепліша вода знаходиться вгорі,
найхолодніша — внизу). Ще одна перевага цієї конструкції — це те, що в теплообміннику знаходяться
мінімальні об'єми води, призначеної для побутового використання, що знижує
вірогідність розмноження легіонел. Завважте, що невеликий об'єм гарячої води не
означає низької продуктивності. У резервуарі завжди достатньо теплоти, яка
міститься в гарячій воді, що зберігається в резервуарі, і відразу передається
через теплообмінник потоку води.
Переваги акумуляторів теплової енергії Акумулятори теплової енергії надають низку переваг, які посилюють одна
одну, зокрема:
Зменшення втрат тепла в
режимі очікування завдяки досконалій ізоляції та зменшенню площі поверхні,
пов'язаної з окремим буферним резервуаром та допоміжним водонагрівачем.
Компактність всієї системи.
Відносно висока
інтенсивність подачі гарячої води протягом першої години.
Здатність забезпечувати
гідравлічне розділення між контурами джерела та навантаження.
Можливість не
використовувати пальникові блоки. Інтерес до систем опалення з використанням сонячної енергії швидко
зростає, тому зараз для більшості виробників настав час виступити з
власними акумуляторами теплової енергії, оскільки зростає кількість
споживачів, які готові знайти їм найкраще застосування.
