Festbrennstoffkessel können ohne das Eingreifen einer Person, die regelmäßig Brennholz in den Feuerraum laden muss, nicht lange betrieben werden. Geschieht dies nicht, beginnt das System abzukühlen, die Temperatur im Haus sinkt. Bei Stromausfall bei vollgezündetem Ofen besteht die Gefahr des Aufkochens des Kühlmittels im Mantel des Gerätes und dessen anschließender Zerstörung. All diese Probleme können durch die Installation eines Wärmespeichers für Heizkessel gelöst werden. Es wird auch in der Lage sein, Gusseiseninstallationen bei einem starken Temperaturabfall im Netzwasser vor Rissbildung zu schützen.

Verrohrung eines Festbrennstoffkessels mit Wärmespeicher

Berechnung der Pufferkapazität für den Kessel

Die Rolle des Wärmespeichers im allgemeinen Heizschema ist wie folgt: Sammeln Sie während des Betriebs des Kessels im Normalmodus Wärmeenergie und geben Sie sie nach dem Abschwächen des Ofens für eine bestimmte Zeit an die Heizkörper ab. Strukturell ist ein Wärmespeicher für einen Festbrennstoffkessel ein isolierter Wassertank mit einer geschätzten Kapazität. Es kann sowohl im Heizraum als auch in einem separaten Raum des Hauses installiert werden. Es macht keinen Sinn, einen solchen Tank auf die Straße zu stellen, da das Wasser darin viel schneller abkühlt als im Gebäude.

Angesichts der Verfügbarkeit von freiem Platz im Haus wird die Berechnung eines Wärmespeichers für einen Festbrennstoffkessel in der Praxis wie folgt durchgeführt: Die Tankkapazität ergibt sich aus dem Verhältnis von 25-50 Liter Wasser pro 1 kW Leistung, die zum Heizen des Hauses erforderlich ist. Für eine genauere Berechnung der Pufferkapazität für den Kessel wird davon ausgegangen, dass sich das Wasser im Tank während des Betriebs der Kesselanlage auf 90 ⁰С erwärmt und nach dem Ausschalten Wärme abgibt und auf 50 ⁰С abkühlen. Für eine Temperaturdifferenz von 40 ⁰С sind die Werte der abgegebenen Wärme für verschiedene Tankvolumina in der Tabelle aufgeführt.

Tabelle der Heizleistungswerte für verschiedene Tankgrößen

Auch wenn im Gebäude Platz vorhanden ist, um eine große Kapazität zu installieren, ist dies nicht immer sinnvoll. Es sollte daran erinnert werden, dass eine große Menge Wasser erhitzt werden muss, dann sollte die Leistung des Kessels selbst zunächst zweimal so hoch sein wie die zum Heizen des Hauses benötigte. Ein zu kleiner Tank erfüllt seine Funktionen nicht, da er nicht genügend Wärme speichern kann.

Die Wahl eines Wärmespeichers für einen Festbrennstoffkessel wird durch die Verfügbarkeit von freiem Platz im Raum beeinflusst. Beim Kauf eines großen Lagertanks muss ein Fundament vorgesehen werden, da Geräte mit einer erheblichen Masse nicht auf normalen Böden aufgestellt werden können. Wenn laut Berechnung ein Tank mit einem Volumen von 1 m 3 erforderlich ist und nicht genügend Platz für seine Installation vorhanden ist, können Sie 2 Produkte mit jeweils 0,5 m 3 kaufen und an verschiedenen Stellen platzieren.

Wärmespeicher für Festbrennstoffkessel

Ein weiterer Punkt ist das Vorhandensein eines Warmwassersystems im Haus. Für den Fall, dass der Kessel keinen eigenen Wasserheizkreislauf hat, ist es möglich, einen Wärmespeicher mit einem solchen Kreislauf zu erwerben. Von nicht geringer Bedeutung ist der Wert des Arbeitsdrucks in der Heizungsanlage, der in Wohngebäuden traditionell 3 bar nicht überschreiten sollte. In einigen Fällen erreicht der Druck 4 bar, wenn ein leistungsstarkes selbstgebautes Gerät als Wärmequelle verwendet wird. Dann muss der Wärmespeicher für das Heizsystem ein spezielles Design wählen - mit einer torusphärischen Abdeckung.

Einige werkseitig hergestellte Warmwasserspeicher sind mit einem elektrischen Heizelement ausgestattet, das an der Oberseite des Speichers installiert ist. Eine solche technische Lösung lässt das Kühlmittel nach dem Stoppen des Kessels nicht vollständig abkühlen, die obere Zone des Tanks wird erwärmt. Warmwasser wird für den Haushaltsbedarf geliefert.

Einfacher Schaltkreis mit Mischung

Die Speichervorrichtung kann gemäß unterschiedlichen Schemata in das System aufgenommen werden. Die einfachste Verrohrung eines Festbrennstoffkessels mit Wärmespeicher ist für die Arbeit mit Gravitationskühlmittelversorgungssystemen geeignet und funktioniert bei Stromausfall. Dazu muss der Tank über den Heizkörpern installiert werden. Der Kreislauf umfasst eine Umwälzpumpe, ein thermostatisches Dreiwegeventil und ein Rückschlagventil. Zu Beginn des Heizzyklus fließt Wasser, angetrieben von der Pumpe, durch die Versorgungsleitung von der Wärmequelle durch das Dreiwegeventil zu den Heizgeräten. Dies geschieht so lange, bis die Vorlauftemperatur einen bestimmten Wert erreicht, zB 60°C.

Bei dieser Temperatur beginnt das Ventil, kaltes Wasser aus dem unteren Rohr des Tanks in das System zu mischen, wobei die eingestellte Temperatur von 60 ⁰С am Auslass eingehalten wird. Durch das obere Rohr, das direkt mit dem Kessel verbunden ist, beginnt erhitztes Wasser in den Tank zu fließen, die Batterie beginnt sich aufzuladen. Wenn das Brennholz im Feuerraum vollständig verbrannt ist, beginnt die Temperatur in der Zuleitung zu sinken. Wenn es weniger als 60 ⁰С wird, unterbricht der Thermostat allmählich die Zufuhr von der Wärmequelle und öffnet den Wasserfluss aus dem Tank. Dieser wird wiederum allmählich mit kaltem Wasser aus dem Boiler gefüllt und am Ende des Zyklus kehrt das Dreiwegeventil in seine ursprüngliche Position zurück.

Das parallel zum 3-Wege-Thermostat geschaltete Rückschlagventil wird aktiviert, wenn die Umwälzpumpe stoppt. Dann arbeitet der Kessel mit Wärmespeicher direkt, das Kühlmittel gelangt direkt aus dem Tank zu den Heizgeräten, die mit Wasser aus der Wärmequelle aufgefüllt werden. Der Thermostat nimmt in diesem Fall nicht am Betrieb des Kreislaufs teil.

Schema mit hydraulischer Trennung

Ein anderes, komplexeres Verbindungsschema impliziert eine ununterbrochene Stromversorgung. Wenn dies nicht möglich ist, muss der Anschluss an das Netzwerk über eine unterbrechungsfreie Stromversorgung erfolgen. Eine weitere Möglichkeit ist der Einsatz von Diesel- oder Benzinkraftwerken. Im vorherigen Fall war der Anschluss des Wärmespeichers an den Festbrennstoffkessel unabhängig, dh das System konnte getrennt vom Tank arbeiten. In diesem Schema fungiert die Batterie als Pufferspeicher (hydraulische Trennvorrichtung). Im Primärkreislauf ist eine spezielle Mischeinheit (LADDOMAT) eingebaut, durch die beim Zünden des Kessels Wasser zirkuliert.

Anschließen eines Wärmespeichers an einen Festbrennstoffkessel

Blockelemente:

• Umwälzpumpe;
• Dreiwege-Thermostatventil;
• Rückschlagventil;
• Sumpf;
• Kugelhähne;
• Temperaturregelgeräte.

Unterschiede zum vorherigen Schema: Alle Geräte sind in einer Einheit zusammengebaut, und das Kühlmittel fließt in den Tank und nicht in das Heizsystem. Das Funktionsprinzip des Rührwerks bleibt unverändert. Eine solche Verrohrung eines Festbrennstoffkessels mit Wärmespeicher ermöglicht es Ihnen, beliebig viele Heizungszweige am Ausgang des Tanks anzuschließen. Zum Beispiel zur Versorgung von Heizkörpern und Fußboden- oder Luftheizungen. Außerdem verfügt jeder Zweig über eine eigene Umwälzpumpe. Alle Kreisläufe sind hydraulisch getrennt, überschüssige Wärme der Quelle wird im Tank gespeichert und bei Bedarf genutzt.

Vorteile und Nachteile

Eine Heizungsanlage mit Wärmespeicher, bei der eine Festbrennstoffanlage als Wärmequelle dient, hat viele Vorteile:

• Erhöhter Komfort im Haus, denn nach der Verbrennung des Brennstoffs heizt die Heizungsanlage das Haus weiterhin mit Warmwasser aus dem Tank. Sie müssen nicht mitten in der Nacht aufstehen und eine Portion Brennholz in den Feuerraum laden.
• Das Vorhandensein eines Behälters schützt den Wassermantel des Kessels vor Kochen und Zerstörung. Wenn der Strom plötzlich abgeschaltet wird oder die an den Heizkörpern installierten Thermostatköpfe das Kühlmittel aufgrund des Erreichens der gewünschten Temperatur abschalten, erwärmt die Wärmequelle das Wasser im Tank. Während dieser Zeit kann die Stromversorgung wiederhergestellt oder der Dieselgenerator gestartet werden.
• Die Zufuhr von kaltem Wasser aus der Rücklaufleitung zum rotglühenden Gusseisenwärmetauscher wird nach dem plötzlichen Einschalten der Umwälzpumpe ausgeschlossen.
• Wärmespeicher können als hydraulische Weiche im Heizsystem eingesetzt werden (hydraulische Pfeile). Dadurch wird der Betrieb aller Schaltungszweige autark, was zusätzliche Einsparungen an thermischer Energie bringt.

Die höheren Kosten für die Installation des gesamten Systems und die Anforderungen an die Platzierung der Geräte sind die einzigen Nachteile der Verwendung von Lagertanks. Diesen Investitionen und Unannehmlichkeiten werden jedoch auf lange Sicht minimale Betriebskosten folgen.