Les chaudières à combustible solide ne peuvent pas fonctionner longtemps sans l'intervention d'une personne qui doit périodiquement charger du bois de chauffage dans le foyer. Si cela n'est pas fait, le système commencera à se refroidir, la température dans la maison baissera. En cas de panne de courant avec un four entièrement allumé, il existe un risque d'ébullition du liquide de refroidissement dans la chemise de l'unité et de sa destruction ultérieure. Tous ces problèmes peuvent être résolus en installant un accumulateur de chaleur pour chauffer les chaudières. Il pourra également assurer la fonction de protection des installations en fonte contre la fissuration lors d'une forte baisse de température de l'eau du réseau.

Tuyauterie d'une chaudière à combustible solide avec un accumulateur de chaleur

Calcul de la capacité tampon de la chaudière

Le rôle de l'accumulateur de chaleur dans le schéma de chauffage général est le suivant: pendant le fonctionnement de la chaudière en mode normal, accumulez de l'énergie thermique et, après atténuation du four, transmettez-la aux radiateurs pendant un certain temps. Structurellement, un accumulateur de chaleur pour une chaudière à combustible solide est un réservoir d'eau isolé d'une capacité estimée. Il peut être installé à la fois dans la chaufferie et dans une pièce séparée de la maison. Cela n'a pas de sens de mettre un tel réservoir dans la rue, car l'eau qu'il contient se refroidira beaucoup plus rapidement qu'à l'intérieur du bâtiment.

Compte tenu de la disponibilité d'espace libre dans la maison, le calcul d'un accumulateur de chaleur pour une chaudière à combustible solide s'effectue en pratique comme suit: la capacité du réservoir est tirée du rapport de 25 à 50 litres d'eau pour 1 kW de puissance nécessaire pour chauffer la maison. Pour un calcul plus précis de la capacité tampon de la chaudière, on suppose que l'eau dans le réservoir chauffera jusqu'à 90 ⁰С pendant le fonctionnement de la chaudière, et après l'arrêt de cette dernière, elle dégagera de la chaleur et refroidir à 50 ⁰С. Pour une différence de température de 40 ⁰С, les valeurs de la chaleur dégagée pour différents volumes de réservoir sont présentées dans le tableau.

Tableau des valeurs de puissance calorifique pour différentes tailles de réservoir

Même s'il y a de la place dans le bâtiment pour installer une grande capacité, cela n'a pas toujours de sens. Il ne faut pas oublier qu'une grande quantité d'eau devra être chauffée, puis la puissance de la chaudière elle-même devrait initialement être 2 fois supérieure à ce qui est nécessaire pour chauffer la maison. Un réservoir trop petit ne remplira pas ses fonctions, car il ne pourra pas accumuler suffisamment de chaleur.

Le choix d'un accumulateur de chaleur pour une chaudière à combustible solide est influencé par la disponibilité d'espace libre dans la pièce. Lors de l'achat d'un grand réservoir de stockage, il sera nécessaire de prévoir une fondation, car les équipements de masse importante ne peuvent pas être placés sur des sols ordinaires. Si, selon le calcul, un réservoir d'un volume de 1 m 3 est requis et qu'il n'y a pas assez d'espace pour son installation, vous pouvez acheter 2 produits de 0,5 m 3 chacun, en les plaçant à des endroits différents.

Accumulateur de chaleur pour chaudière à combustible solide

Un autre point est la présence d'un système d'eau chaude dans la maison. Dans le cas où la chaudière ne dispose pas de son propre circuit de chauffage d'eau, il est possible d'acheter un accumulateur de chaleur avec un tel circuit. La valeur de la pression de travail dans le système de chauffage, qui dans les bâtiments résidentiels ne doit traditionnellement pas dépasser 3 bars, est d'une importance non négligeable. Dans certains cas, la pression atteint 4 bars si un puissant appareil fait maison est utilisé comme source de chaleur. Ensuite, l'accumulateur de chaleur pour le système de chauffage devra choisir une conception spéciale - avec un couvercle torusphérique.

Certains accumulateurs d'eau chaude fabriqués en usine sont équipés d'un élément chauffant électrique installé au sommet du ballon. Une telle solution technique ne permettra pas au liquide de refroidissement de se refroidir complètement après l'arrêt de la chaudière, la zone supérieure du réservoir sera chauffée. L'ECS sera fournie pour les besoins des ménages.

Circuit de commutation simple avec mélange

Le dispositif de stockage peut être inclus dans le système selon différents schémas. La tuyauterie la plus simple d'une chaudière à combustible solide avec accumulateur de chaleur convient au fonctionnement avec des systèmes d'alimentation en liquide de refroidissement par gravité et fonctionnera en cas de panne de courant. Pour ce faire, le réservoir doit être installé au-dessus des radiateurs de chauffage. Le circuit comprend une pompe de circulation, une vanne thermostatique à trois voies et un clapet anti-retour. Au début du cycle de chauffage, l'eau, entraînée par la pompe, traverse la canalisation d'alimentation de la source de chaleur à travers la vanne à trois voies jusqu'aux radiateurs. Cela continue jusqu'à ce que la température de départ atteigne une certaine valeur, par exemple 60°C.

À cette température, la vanne commence à mélanger de l'eau froide dans le système à partir du tuyau inférieur du réservoir, en respectant la température de consigne de 60 ⁰С à la sortie. Par le tuyau supérieur, directement relié à la chaudière, l'eau chauffée commencera à couler dans le réservoir, la batterie commencera à se charger. Lorsque le bois de chauffage est complètement brûlé dans le foyer, la température dans le tuyau d'alimentation commence à baisser. Lorsqu'il devient inférieur à 60 ⁰С, le thermostat coupe progressivement l'alimentation de la source de chaleur et ouvre le débit d'eau du réservoir. Celui-ci, à son tour, sera progressivement rempli d'eau froide de la chaudière et à la fin du cycle, la vanne à trois voies reviendra à sa position d'origine.

Le clapet anti-retour, connecté en parallèle avec le thermostat à trois voies, est activé lorsque la pompe de circulation s'arrête. Ensuite, la chaudière avec un accumulateur de chaleur fonctionnera directement, le liquide de refroidissement ira directement aux appareils de chauffage à partir du réservoir, qui sera reconstitué avec de l'eau de la source de chaleur. Le thermostat dans ce cas ne participe pas au fonctionnement du circuit.

Schéma avec séparation hydraulique

Un autre schéma de connexion, plus complexe, implique une alimentation électrique ininterrompue. Si cela n'est pas possible, il est nécessaire de prévoir une connexion au réseau via une alimentation sans coupure. Une autre option consiste à utiliser des centrales diesel ou à essence. Dans le cas précédent, la connexion de l'accumulateur de chaleur à la chaudière à combustible solide était indépendante, c'est-à-dire que le système pouvait fonctionner séparément du réservoir. Dans ce schéma, la batterie agit comme un réservoir tampon (séparateur hydraulique). Une unité de mélange spéciale (LADDOMAT) est intégrée au circuit primaire, à travers laquelle l'eau circule lorsque la chaudière est allumée.

Raccordement d'un accumulateur de chaleur à une chaudière à combustible solide

Éléments de bloc :

• pompe de circulation ;
• vanne thermostatique à trois voies ;
• clapet anti-retour ;
• puisard;
• robinets à tournant sphérique ;
• dispositifs de contrôle de la température.

Différences par rapport au schéma précédent - tous les appareils sont assemblés dans une seule unité et le liquide de refroidissement va au réservoir et non au système de chauffage. Le principe de fonctionnement de l'unité d'agitation reste inchangé. Une telle tuyauterie d'une chaudière à combustible solide avec un accumulateur de chaleur vous permet de connecter autant de branches de chauffage que vous le souhaitez à la sortie du réservoir. Par exemple, pour alimenter des radiateurs et des systèmes de chauffage au sol ou à air. De plus, chaque branche possède sa propre pompe de circulation. Tous les circuits sont séparés hydrauliquement, la chaleur excédentaire de la source est accumulée dans le réservoir et utilisée si nécessaire.

Avantages et inconvénients

Un système de chauffage avec accumulateur de chaleur, dans lequel une installation à combustible solide sert de source de chaleur, présente de nombreux avantages :

• Confort accru dans la maison, car après la combustion du fioul, le système de chauffage continue de chauffer la maison avec l'eau chaude de la citerne. Pas besoin de se lever au milieu de la nuit et de charger une portion de bois de chauffage dans le foyer.
• La présence d'un récipient protège la chemise d'eau de la chaudière de l'ébullition et de la destruction. Si l'électricité est brusquement coupée ou que les têtes thermostatiques installées sur les radiateurs coupent le liquide de refroidissement en raison de l'atteinte de la température souhaitée, la source de chaleur chauffera l'eau du réservoir. Pendant ce temps, l'alimentation électrique peut être rétablie ou le générateur diesel sera démarré.
• L'alimentation en eau froide de la conduite de retour vers l'échangeur de chaleur en fonte chauffée au rouge est exclue après l'activation soudaine de la pompe de circulation.
• Les accumulateurs de chaleur peuvent être utilisés comme séparateurs hydrauliques dans le système de chauffage (flèches hydrauliques). Cela rend le fonctionnement de toutes les branches du circuit indépendant, ce qui permet des économies supplémentaires d'énergie thermique.

Le coût plus élevé de l'installation de l'ensemble du système et les exigences de placement de l'équipement sont les seuls inconvénients de l'utilisation de réservoirs de stockage. Cependant, ces investissements et inconvénients seront suivis de coûts d'exploitation minimes à long terme.